KR101842376B1 - 유성 베어링들을 위한 탄성 부싱 - Google Patents

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Abstract

본원은 유성 베어링들, 특히 유성 기어박스들용 유성 기어들에서 원하지 않는 진동들을 제거 또는 저감시키려는 목적으로, 대응하는 구조적 대처방안들 및 배열체들을 유발하는 신규한 댐핑 시스템을 가진 탄성 부싱에 관한 것이다. 본원은 또한 특히 풍력 터빈들과 같은 작은 토크만을 전달하거나 토크를 전달지 않는 기계 부품들 및 설치물들에서 이러한 부싱들, 유성 기어들 또는 유성 기어박스들의 용도에 관한 것이다.

Description

유성 베어링들을 위한 탄성 부싱 {ELASTIC BUSHING FOR A PLANETARY BEARING}
본원은, 유성 베어링들, 특히 유성 기어박스들을 위한 유성 기어들에서 원하지 않는 진동을 없애거나 저감시키도록, 대응하는 설계 대처방안들 및 디바이스들을 통한 신규한 댐핑을 가진 예비인장가능한 탄성 부싱에 관한 것이다. 본원은 또한 예를 들어 풍력 터빈들에서 작은 모멘트만 전달하거나 모멘트를 전달하지 않는 설치물들 및 기계 부품들에서 상기 종류의 부싱들, 유성 기어들 또는 유성 기어박스들의 용도에 관한 것이다.
유성 기어박스에서, 다수의 유성 기어들 (일반적으로 3 개 ~ 4 개) 은 환형의 기어내에서 진행하고 그리고 환형의 기어의 치형부에 대하여 롤링한다. 이들은 또한 소위 "태양 (sun)" 을 구동시킨다. 이는 비교적 높은 트랜스미션을 달성하도록 해준다.
구동 모멘트의 인가시, 유성 캐리어의 전방 디스크는 일반적으로 유성 캐리어의 후방 디스크에 대하여 비틀린다. 이는 유성들의 액슬을 경사지게 한다. 더욱이, 액슬의 경사는 입력 샤프트 및 이 입력 샤프트에 대한 연결부를 통하여 굽힘 모멘트를 도입함으로써 발생할 수 있다.
유성 캐리어 또는 유성 기어박스의 이러한 경사로 인해, 유성 기어휠들의 길이에 걸쳐 불균일한 부하 분배가 발생한다. 치형부의 불균일한 지지를 방지하도록, 유성들에는 카르단 방향 (cardanic direction) 으로 이들의 액슬들에 탄성 베어링들을 제공할 필요가 있다. 베어링 배열체는 유성 베어링의 주변에서 균일해야 한다.
이상적인 경우에 카르단방향으로 더 연성인 베어링 배열체에서, 치형부의 경사가 발생하지 않도록 환형의 기어 및 태양에서 유성들이 정렬된다. 더욱이, 유성들을 일반적으로 일부분으로 구성되는 유성 캐리어내에 장착할 수 있는 것이 바람직하다. 동시에, 유성 롤러 베어링들은 유성 베어링의 연속 작동을 보장하기 위해서 내측으로부터 샤프트에 존재하는 구멍을 통하여 윤활되어야 하거나 윤활되어야만 한다.
종래의 유성 기어들, 유성 베어링들 및 유성 기어박스들은 종래의 댐핑 디바이스들만을 갖거나 이들을 갖지 않아서, 모든 상기 부하들은 기어들, 베어링들 및 기어박스들의 개별 부품들에 의해 흡수 및 지지되어야 한다.
본원의 목적은 이하 유성 기어들에 특별한 탄성 베어링들을 제공하는 것으로 구성되고, 그리하여 전술한 문제들이 더이상 발생하지 않거나 적어도 오직 더 적게 발생한다.
상기 목적은, 후술 및 더 밀접한 청구범위에 기재된 바와 같이, 본원에 따른 예비인장가능한 부싱에 의해 달성된다.
도 1 은 액슬을 가진 부싱의 도면 (3 차원적인 3-사분면 단면도) 이다.
도 2 는 액슬을 가진 부싱의 도면 (3-사분면 측단면도) 이다.
도 3 은 액슬을 가진 부싱의 상세도이다.
도 4 는 유성 캐리어의 3 차원도 (유성 기어휠들은 비도시) 이다.
도 5 는 유성 기어들을 가진 유성 캐리어의 우측 단면도이다.
도 6 은 유성 기어의 단면도이다.
도 7 은 유성 기어의 상세도이다.
도 8 은 부싱; 윈도우들이 없는 단일 층의 부싱의 도면이다.
도 9 는 부싱; 윈도우들이 없는 단일 층의 부싱의 상세 단면도이다.
도 10 은 부싱; 윈도우들이 없는 다층의 부싱의 도면이다.
도 11 은 부싱; 윈도우들이 없는 다층의 부싱의 상세 단면도이다.
도 12 는 부싱; 윈도우들이 있는 다층의 부싱의 도면이다.
도 13 은 부싱; 윈도우들이 있는 다층의 부싱의 상세 단면도이다.
본원은, 휠 베어링 또는 유성 베어링 (17) 의 진동을 흡수하기 위한 예비인장가능한 탄성의 원통형 부싱에 관한 것으로서, 상기 진동은 부싱의 아이 (eye) 를 통과하는 적어도 하나의 축방향으로 배열된 샤프트 또는 구동 액슬 (11) 을 통하여 부싱에 본질적으로 전달되고, 여기에서 부싱은 본질적으로 이하의 특징들을 포함한다:
(i) 외부 원통형 본체 (8) 와 내부 원통형 본체 (7) 로서, 이 둘 다는 탄성층 (4) 에 의해 서로 연결되고 그리고 부싱 본체 (1) 를 나타내는, 상기 외부 원통형 본체 (8) 와 내부 원통형 본체 (7),
(ii) 외부 실린더와 내부 실린더 내의 슬롯들 (3) 로서, 상기 슬롯들은 이들의 표면들에 걸쳐 종방향으로 분포되어 축방향으로 배열되는, 상기 슬롯들 (3),
(iii) 상기 내부 실린더와 상기 외부 실린더 내측의 적어도 하나의 변위 공간 (9) 으로서, 상기 변위 공간은, 몇몇 지점들에서 실린더들 (7, 8) 의 대응하는 내측벽에 연결되지 않지만 대신에 루즈한 접촉만을 하는 탄성층 (4) 에 의해 형성되는, 상기 적어도 하나의 변위 공간 (9), 및
(iv) 상기 부싱의 내부 실린더 (7) 의 내향 벽에 설치되고 그리고 내부 실린더 (7) 와 부싱에 연결된 샤프트 또는 액슬 (11) 사이에 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 을 형성하는 채널들 및/또는 공동들이 제공되는 경질 또는 탄성, 바람직하게는 탄성층 (5) 으로서, 상기 바이패스 공간은 상기 변위 공간 (9) 과 라인들 (12) 에 연결되고, 이 라인들을 통하여 압력 매체 (13) 가 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 으로 운반될 수 있고 그리고 대응하는 기계식 또는 유압식 디바이스들의 도움으로 이 바이패스 공간에서부터 적어도 하나의 변위 공간 (9) 으로 운반될 수 있으며, 그리하여 상기 탄성층 (4) 은 압축되고, 이는 또한 부싱 (1) 자체의 팽창을 유발하고, 이는 상기 슬롯들 (3) 에 의해 촉진되거나 적어도 더 용이하게 형성되는, 상기 탄성층 (5).
따라서, 본원은 예비인장가능한 탄성의 원통형 부싱에 관한 것으로서, 이러한 부싱의 아이를 통하여 휠 베어링 또는 유성 베어링 (17) 의 진동을 흡수하기 위한 샤프트 또는 액슬 (11) 이 통과하도록 되어 있으며, 상기 부싱은,
(i) 비탄성 외부 실린더 (8) 및 비탄성 내부 실린더 (7) 로서, 이 둘 다는 탄성층 (4) 에 의해 서로 연결되고 그리고 탄성층과 함께 부싱 본체 (1) 를 형성하는, 상기 비탄성 외부 실린더 (8) 및 비탄성 내부 실린더 (7),
(ii) 외부 벽 본체 및/또는 내부 벽 본체내의 슬롯들 (3) 로서, 상기 슬롯들은 표면들에 걸쳐 종방향으로 분포되어 축방향으로 배열되는, 상기 슬롯들 (3),
(iii) 상기 내부 실린더 (7) 와 상기 외부 실린더 (8) 사이의 공간에서 탄성층 (4) 내의 적어도 하나의 변위 공간 (9) 으로서, 상기 변위 공간은, 어떤 영역들에서 슬롯형 포켓들을 갖거나 실린더 (7 또는 8) 또는 중간 플레이트 또는 중간 실린더 (26) 의 대응하는 내측벽에 연결되지 않지만 대신에 루즈한 접촉만을 하는 탄성층 (4) 에 의해 형성되어, 이 영역에서 압력 매체의 사용시 상기 벽으로부터 멀어지도록 가압되고 그리고 층내의 상기 변위 공간의 체적 증가를 유발하는, 상기 적어도 하나의 변위 공간 (9), 및
(iv) 대응하는 매체에 의해 내부 실린더 (7) 와 상기 내부 실린더 (7) 를 통과하는 샤프트 또는 액슬 (11) 사이에 유지되도록, 분리를 통하여 형성되는 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 으로서, 상기 부싱 외측의 상기 바이패스 공간 (10) 은 내부 실린더 (7) 의 벽에서 적어도 하나의 연결 개구 (25) 를 통하여 부싱 내측에서 변위 공간 (9) 에 연결되며 그리고 하나 이상의 라인들 (12) 에 의해 압력 매체 (13) 가 공급되며, 이 압력 매체는 바이패스 공간에서부터 변위 공간 (9) 으로 가압되어, 부싱 내부의 탄성층은 압축되며 그리고 부싱은 슬롯들 (3) 이 존재함으로써 전체 주변에 걸쳐 팽창되어, 부싱의 균일한 회전 대칭의 예비인장을 발생시키는, 상기 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 을 포함한다.
적어도 하나의 변위 공간 (9) 은 내부 실린더 (7) 및/또는 외부 실린더 (8) 사이의 계면, 그리고/또는 존재한다면 2 개의 탄성층들 (4) 사이의 중심 플레이트 (26) 에 바람직하게 배열된다. 본원의 일 실시형태에 있어서, 변위 공간 (9) 은 내부 원통형 본체 (7) 의 내측 벽과 탄성층 (4) 사이에 배열된다. 하지만, 또한 탄성층 (4) 내측에 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 어떠한 구역에서 분리된 탄성층들이 존재해야 하거나 대안으로서 탄성층이 슬롯형 포켓들을 가져야 한다.
본원에 따라서, 바이패스 공간 (10) 은 바람직하게는 탄성 스페이서 슬리브 (5) 에 의해 형성되고, 이 탄성 스페이서 슬리브는 정확한 끼워맞춤으로 내부 실린더 (7) 안으로 푸시되며 그리고 그 자체로 밀접한 끼워맞춤으로 샤프트 또는 액슬 (11) 을 수용하도록 의도된다. 어떠한 구역들에서, 슬리브 (5) 는 상기 변위 공간들 (9) 로의 연결부 (25) 를 가진 채널들, 절취부들 또는 공동들을 가진다. 따라서, 개구들이 있는 슬리브 (5) 는 또한 부싱과 샤프트/액슬 사이의 지지체로서 간주될 수 있다.
본원의 일 실시형태에 있어서, 채널들, 절취부들 및 공동들이 있는 층 또는 스페이서 슬리브 (5) 는 부싱 (1) 의 일체형 구성요소이고 내부 실린더 (7) 의 내측 벽 주변을 타이트하게 감싼다.
본원의 다른 실시형태에 있어서, 채널들 및/또는 공동들이 있는 층 또는 스페이서 슬리브 (5) 는 샤프트 또는 액슬 (11) 의 일체형 구성요소이고 부싱의 영역에서 액슬 또는 샤프트 주변을 감싼다.
따라서, 본원은 또한 다음의 특징들을 갖거나 포함하는 예비인장가능한 탄성의 원통형 부싱에 관한 것으로서: (i) 외부 원통형 본체 (8) 및 내부 원통형 본체 (7) 로서, 이 둘 다 탄성층 (4) 에 의해 서로 연결되는, 상기 외부 원통형 본체 (8) 및 내부 원통형 본체 (7), (ii) 외부 벽 본체 및 내부 벽 본체내의 슬롯들 (3) 로서, 상기 슬롯들은 표면들에 걸쳐 종방향으로 분포되어 축방향으로 배열되는, 상기 슬롯들 (3), (iii) 상기 부싱 본체 내측의 적어도 하나의 변위 공간 (9), 및 (iv) 부싱의 아이를 통과하는 액슬 또는 샤프트 (11) 로서, 상기 액슬 또는 샤프트는, 상기 부싱의 영역에서, 바람직하게는 탄성 스페이서 층 또는 스페이서 슬리브 (5) 를 가지고, 상기 탄성 스페이서 층 또는 스페이서 슬리브에는 부싱의 내측 벽 (7) 에 개방 대향하는 채널들 및/또는 공동들이 제공되어, 어떠한 영역들에서 부싱 본체 및 샤프트/액슬 사이에 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 을 형성한다.
복수의 바이패스 공간들 (10) 이 존재하면, 이러한 바이패스 공간들은 상기 내부 실린더 (7) 의 내측벽을 따라 구비된 환형의 채널들 (27) 에 의해 서로 연결될 수 있다.
모든 경우에 있어서, 바이패스 공간 (10) 은 내부 실린더의 벽내의 연결 개구들 (25) 및 선택적으로 연결 라인들을 통하여 변위 공간 (9) 에 연결되고 그리고 라인들 (12) 을 통하여 압력 매체 (13) 가 제공되며, 이 압력 매체는 바이패스 공간 (10) 에서부터 상기 개구들 (25) 을 통하여 변위 공간 (9) 안으로 가압되어, 탄성층(들) (4) 은 압축되며, 슬롯들 (3) 이 존재함으로써 부싱은 그 전체 주변에 걸쳐 팽창되어, 부싱의 균일한 회전 대칭 예비인장을 발생시킨다.
특정 실시형태에 있어서, 개구들 (25) 은 개별적으로 제공되지 않지만 그 기능을 가진 존재하는 적어도 몇몇 슬롯들 (3) 에 의해 제공된다.
라인들 (12) 은, 샤프트 또는 액슬 (11) 의 내부에서 축방향으로/반경방향으로 바람직하게 배열된 대응하는 구멍들에서 예를 들어 구멍들 또는 슬리브들일 수 있다. 하지만, 이들은 또한 샤프트/액슬 외측에 제공될 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 본원에 따른 부싱들은 부싱 본체를 통하여 횡방향으로 또는 이에 대하여 반경방향으로, 즉 또한 탄성층 (4) 을 통하여 적어도 하나의 구멍 (19) 을 가지며, 그에 따라 부싱 둘레에 외부에 배열되는 유성 기어박스의 구성요소들 (예를 들어, 기어 링들) 로의 연결부를 나타낸다. 액슬 또는 샤프트 (11) 에서 대응하는 구멍들 (2, 14) 을 통하여 일차적으로 제공되도록 의도된 기어박스의 기어들을 위한 윤활제 (18) 는 상기 유형의 개구 (19) 를 통하여 공급될 수 있다. 외측으로부터 상기 유성 부품들의 윤활이 촉진된다면, 이러한 개구들 (19) 은 생략될 수 있다. 슬리브들은 물론 또한 구멍들 (2, 14) 및 여기에서는 구멍 (19) 에 사용될 수 있고, 이는 필요한 기밀성 (tightness) 의 면에서 유리하다. 반경방향 구멍 (19) 의 크기를 결정할 때, 이 구멍의 직경은 탄성층 (4) 의 압축시 변위 공간 (9) 의 팽창에 의해 구멍이 폐쇄되지 않도록 충분히 큼을 보장해야 한다.
본원에 따른 부싱들은 또한 분리 벽들/분리 플레이트들 (26) 에 의해 서로 연결되는 복수의 탄성층들 (4) 을 가질 수 있다. 여기에서 적절한 부싱들은, 특히 2 개 또는 3 개의 탄성층들 (4) 을 가진 1 개 또는 2 개의 분리 플레이트들 (26) 을 가진 부싱들이다. 또한, 여기에서 변위 공간 (9) 은 내부 플레이트/내부 실린더 (7) 와 인접한 탄성층 (4) 사이 뿐만 아니라 대안으로서, 바람직하게는 추가적으로, 분리 플레이트 또는 분리 실린더 (26) 와 이와 상하로 위치된 탄성층 (4) 사이의 선택된 영역에 배열될 수 있다. 비교적 크고 두꺼운 부싱들의 경우에, 따라서 더 용이하게 그리고 보다 균일한 예비인장을 얻을 수 있다.
본원에 따른 예비인장가능한 탄성 부싱은, 본원에 따라서 또한 하프-쉘들 또는 쿼터-쉘들로 구성될 수 있다.
더욱이, 본원은, 예를 들어 볼 베어링들에 장착된 유성 캐리어 (15) (20) (21) (22) 와 유성 기어휠 크라운 (16) 을 포함하고 그리고 존재하는 하나 또는 모든 유성 기어들 또는 선택적으로 또한 태양에서 전술한 바와 같은 본원에 따른 탄성 부싱을 가진 유성 베어링에 관한 것이다.
더욱이, 본원은, 샤프트-허브 연결부들을 가지고 그리고 특히 앞뒤로 배열된 베어링들을 가진 기계류 및 설치물들에서, 본원에 따른 탄성 부싱, 유성 베어링 또는 유성 기어박스의 용도에 관한 것이다.
마지막으로, 본원은 풍력 터빈에 사용하기 위해서 전술한 바와 같은 본원에 따른 탄성 부싱, 유성 베어링 또는 유성 기어박스의 용도에 관한 것이다.
본원에 따른 부싱은, 이미 전술한 바와 같이, 서로 분리되고 그리고 탄성층에 의해 서로 연결되는 내부 플레이트 (7) 와 외부 플레이트 (8) 로 본질적으로 구성된다. 이러한 부싱들은 그 자체로도 알려져 있다. 여기에서 외부 플레이트들 및 또한 내부 플레이트들이 서로 겹쳐지는 축방향으로 향하는 종방향 슬롯들 (3) 을 갖는 것에 신규성이 있다. 이는 플레이트들이 주변에 걸쳐 균일하게 팽창되도록 할 수 있도록 한다. 슬롯들은 도 2 에 도시된 바와 같이 배열될 수 있다. 하지만, 슬롯들은 또한 더 큰 범위로 겹쳐질 수 있고 그리고 길이에 걸쳐 복수의 개별 슬롯들로 구성되어, 탄성 실링을 통하여 도시된 것보다 더 균일한 부싱의 팽창을 발생시킬 수 있다. 대안으로서, 또한 기술적으로 매우 복잡하지만, 반경방향으로 팽창가능한 직물 또는 메시에 의해 플레이트들을 변경가능하게 만들 수 있다.
주로 하프-쉘들로서 구성되고 그리고 댐핑 목적으로 사용되도록 의도되는 선행 기술에 공지된 탄성 부싱들의 경우에, 이는 전술한 다른 기술적 요건들을 충족하지 않기 때문에, 외부 플레이트 및 내부 플레이트가 반경방향으로 팽창가능하고 변형가능하며 연성이 되도록 의도하지 않는다. 이러한 공지된 변형예들의 경우에, 길이의 변경은 그에 따라 2 개의 하프-쉘들의 조인트들에서만 실시될 수 있고, 주변에 걸친 균일한 변형에 대해서는 보장되지 않는다.
이는 본원에 따른 부싱들에서의 경우가 전혀 아니다. 이러한 유형의 부싱의 내부 플레이트 (7) 와 외부 플레이트 (8) 는 일체로 (용접된) 또는 조인트를 가진 압연된 플레이트 또는 2 개의 하프-쉘들, 선택적으로 또한 4 개의 쿼터-쉘들로 구성될 수 있다. 탄성층 (4) 은 2 개의 플레이트들 사이에 배열된다. 이 탄성층은 2 개의 플레이트들의 슬롯들 (3) 을 관통한다. 이는, 갭들/슬롯들이 탄성체로 실링되지 않더라도, 제조상의 이유로 유리하다.
다른 신규한 특징은, 내부 플레이트 또는 내부 부싱 (7) 이, 한편으로는 내부 부싱의 내측 벽에 연결되고 다른 한편으로는 샤프트 또는 액슬 (11) 에 연결되는 슬리브 (5) 형태의 코팅 또는 층을 갖는다는 것이다. 이러한 코팅/층 (5) 은, 본원에 따라서, 압력 매체 (13) 용으로 의도된, 부싱과 액슬/샤프트 사이의 바이패스 공간 (10) 을 형성하는 채널들 및/또는 공동들을 갖는다. 코팅/층 (5) 은 액슬 (11) 에 대면하는 부싱 벽 (7) 에 바람직하게는 단단히 연결된다. 하지만, 원칙적으로 또한 이러한 층 (5) 이 액슬/샤프트 (11) 의 대응 영역에 또는 둘 다에 단단히 연결될 수 있다. 이러한 층은 바람직하게는 탄성 재료로 구성되거나 적어도 표면들에서 탄성 재료를 가지며, 이 탄성 재료는 압력 매체 (13) 에 대한 기밀성 및 부싱의 인장에 대하여 바람직하다.
부싱을 예비인장하기 위해서, 압력 매체 (13), 예를 들어 (유압) 유체 또는 가스는 압력 구멍 (12) 을 통하여 가압된 후 부싱의 주변 둘레에서 바이패스 공간 (10) 의 채널들/공동들에 걸쳐 분포되며 그리고 플레이트들내의 슬롯들 (3) 또는 개구들 (25) 을 통하여 탄성 변위 공간 (9) 으로 유동한다. 이 탄성 변위 공간은 유체에 의해 팽창되고 실링되어, 내부에 이전에 존재하는 탄성체는 변위되고, 그럼으로써 외부 플레이트 (8) 를 외향으로 가압하고 그리고 내부 플레이트 (7) 를 내향으로 가압하면서, 전체 탄성체 층 (4) 이 예비인장된다. 따라서, 부싱 (1) 의 균일한 예비인장이 발생한다. 동시에, 탄성체는 윤활제 통과를 위한 구멍 (2) 안으로 가압된다. 구멍 (2) 의 직경은, 형성된 보틀 넥 (19) 에도 불구하고, 윤활제 유동 (18) 을 위한 적절한 단면이 유지되도록 구성된다.
이미 전술한 바와 같이, 상기 영역에서 탄성체 (4) 와 내측 벽 (7) 사이에 연결이 없기 때문에 공동 (9) 이 형성된다. 충전되지 않은 상태에서, 탄성체는 상기 영역과 접촉만 한다. 압력 매체 (13) 가 대응하는 압력으로 도입되자마자, 탄성체 (4) 는 플레이트 또는 벽을 상승시키고, 형성된 공동은 유체로 충전된다.
압력 유체 (13) 는, 예를 들어 물 또는 물/글리콜 혼합물들, 또는 유압 오일 또는 가스와 같은 액체일 수 있다. 장기간 기밀성을 보장하지 않아도 되도록, 또한 경화 후에 고형 상태에 있는 경화 유체를 사용할 수 있고 그리하여 일정한 예비인장을 보장한다.
윤활제 (오일) 구멍 (2) 으로 인해 발생하는 주변에서의 강성의 불균일성을 보상하도록, 영역 (24) 주변의 탄성체는 인장되지 않은 상태에서 액슬의 방향으로 돌출하여, 더 높은 예비인장으로 인해 상기 영역에서 압력 증가가 발생한다.
본원은 샤프트 또는 액슬과 이 샤프트를 둘러싸는 링 사이의 탄성 베어링에 적합한 구성요소에 관한 것이다. 본원의 다른 실시형태에 있어서, 주변의 링은 하나 이상의 롤러 베어링들의 내부 링이다.
다른 실시형태에 있어서 (도 4), 주변의 링은 액슬 (11) 과 유성 베어링 (17) 을 가진 유성 캐리어의 내부 링이다. 더 작은 직경의 액슬은 입력 샤프트 (23) 의 방향으로 향한다. 따라서, (도 1 에 도시된 바와 같이) 부싱과 함깨 액슬을 반대측에서 유성 캐리어안으로 그리고 롤러 베어링 (17) 을 통하여 유성 기어휠 (16) 안으로 삽입할 수 있다. 탄성층은 그 후에 전술한 시스템에 따라서 팽창되고, 그에 따라 액슬과 유성 베어링 사이의 탄성 연결이 형성된다.
도 5 에서는 액슬, 부싱, 유성 베어링 및 유성 기어휠들과 함께 유성 캐리어를 도시한다. 도 6 에서는 유성 기어를 도시하고; 도 7 의 단면에서는 대응하는 상세도를 도시한다.
본원에 따른 부싱들은, 바람직하게는 작은 모멘트만을 전달하거나 모멘트를 전달하지 않는 모든 샤프트-허브 연결들에 대한 기계의 구성, 그에 따라 예를 들어 앞뒤로 배열된 모멘트 베어링들에 사용될 수 있다. 이러한 배열체에서, 2 개의 베어링들 중 하나는 축방향 힘들을 전달하는 반면, 제 2 베어링 (루즈한 베어링) 은 반경방향 힘만을 전달하고 동시에 샤프트의 가요성에 대하여 보상한다. 이러한 요소들은, 특히 기어박스를 구비한 또한 기어박스를 구비하지 않은 풍력 터빈들에 동일하게 사용된다.
본원에 따른 부싱들은, 예를 들어 선박 건조, 밀 (mill) 구성, 레일 섹터 및 모터 차량 섹터와 같은 기계 구성 전반에 필적가능하게 사용된다.
1 : 부싱/부싱 본체
2 : 오일 통과용 구멍
3 : 플레이트내의 팽창 절취부들
4 : 탄성층
5 : 부싱과 액슬 사이의 지지체/스페이서 슬리브
6 : 지지 홈들
7 : 내부 플레이트/내측 벽/ 내부 실린더/내부 벽 본체
8 : 외부 플레이트/외측 벽/외부 실린더/외부 벽 본체
9 : 탄성 변위 공간
10 : 바이패스 공간 (공동들/채널들)
11 : 액슬/샤프트
12 : 액슬내의 압력 구멍/압력 매체용 라인
13 : 압력 유체/압력 매체
14 : 액슬내의 윤활제 구멍/윤활제용 라인
15 : 유성 캐리어
16 : 유성 기어휠들
17 : 유성 베어링
18 : 윤활제 (오일)
19 : 윤활제 통과용 탄성체내의 구멍/보틀넥
20 : 유성 캐리어 전방 디스크 (부하 입력)
21 : 유성 캐리어 후방 디스크 (회전 모멘트의 경우에 전방 디스크를 따름)
22 : 버터플라이 (아이템들 (20, 21) 사이의 연결)
23 : 입력 샤프트 연결부
24 : 윤활제 구멍 둘레의 실링 영역
25 : 변위 공간과 바이패스 공간 사이의 연결부
26 : 중심 플레이트
27 : 2 개의 탄성체 변위 공간들 사이의 연결 구멍
28 : 윈도우

Claims (18)

  1. 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱으로서, 상기 부싱의 아이 (eye) 를 통하여 휠 베어링 또는 유성 베어링 (17) 의 진동을 흡수하기 위한 샤프트 또는 액슬 (11) 이 통과하도록 되어 있으며, 상기 부싱은,
    (i) 외부 실린더 (8) 및 내부 실린더 (7) 로서, 이 둘 다는 탄성층 (4) 에 의해 서로 연결되고 그리고 상기 탄성층과 함께 부싱 본체 (1) 를 형성하는, 상기 외부 실린더 (8) 및 상기 내부 실린더 (7),
    (ii) 상기 외부 실린더 및/또는 상기 내부 실린더 내의 슬롯들 (3) 로서, 상기 슬롯들은 표면들에 걸쳐 종방향으로 분포되어 축방향으로 배열되는, 상기 슬롯들 (3),
    (iii) 상기 내부 실린더와 상기 외부 실린더 사이의 공간에 압력에 의해 팽창될 수 있는 적어도 하나의 변위 공간 (9) 으로서, 상기 변위 공간은, 상기 탄성층 내측의 슬롯형 포켓들을 갖거나 상기 내부 실린더 (7) 및/또는 상기 외부 실린더 (8) 의 대응하는 벽에 연결되지 않지만 대신에 루즈한 접촉만을 하는 탄성층 (4) 에 의해 형성되는, 상기 적어도 하나의 변위 공간 (9), 및
    (iv) 상기 내부 실린더 (7) 와 상기 부싱의 아이를 통과하도록 된 샤프트 또는 액슬 (11) 사이에 유지되도록, 분리를 통하여 형성되는 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 으로서, 상기 부싱 본체의 외측의 상기 바이패스 공간 (10) 은 상기 부싱 본체의 상기 내부 실린더 (7) 의 벽에서 적어도 하나의 연결 개구 (25) 를 통하여 상기 부싱 본체 내측에서 상기 변위 공간 (9) 에 연결되며 그리고 하나 이상의 라인들 (12) 에 의해 압력 매체 (13) 가 공급되며, 상기 압력 매체는 바이패스 공간에서부터 팽창하는 변위 공간 (9) 으로 가압되어, 상기 탄성층은 압축되며 그리고 상기 부싱은 슬롯들 (3) 이 존재함으로써 전체 주변에 걸쳐 팽창되어, 상기 부싱의 균일한 회전 대칭의 예비인장을 발생시키는, 상기 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 을 포함하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 바이패스 공간 (10) 은 강성 또는 탄성 분리 또는 스페이서 슬리브 (5) 에 의해 형성되고, 상기 슬리브는 상기 압력 매체 (13) 를 수용하기 위한 상기 적어도 하나의 변위 공간 (9) 에 연결되는 절취부들, 채널들 또는 공동들을 가지며, 상기 부싱의 내부 실린더 (7) 와 상기 내부 실린더 (7) 를 밀접한 끼워맞춤으로 통과하는 샤프트 또는 액슬 (11) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서 슬리브 (5) 는 상기 부싱 본체 (1) 의 일체형 구성요소인 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부싱은 상기 샤프트 또는 액슬 (11) 을 포함하고, 상기 스페이서 슬리브 (5) 는 상기 샤프트 또는 액슬의 일체형 구성요소인 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  5. 제 1 항에 있어서,
    2 개 이상의 상기 바이패스 공간들 (10) 은 상기 내부 실린더 (7) 의 내측벽을 따라 구비된 하나 이상의 환형의 채널들 (27) 에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  6. 제 1 항에 있어서,
    연결 개구들 (25) 중 하나 이상은 상기 연결 개구들 (25) 과 동일한 기능을 가지는 하나 이상의 슬롯들 (3) 로 교체되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 라인 (12) 은 상기 샤프트 또는 액슬 (11) 내의 축방향 구멍이고, 상기 축방향 구멍은 상기 내부 실린더 (7) 의 내측벽에서의 개구부에서 종결하는 반경방향 라인과 연결된 적어도 하나의 분기부를 가지는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 라인 (12) 은 정확한 끼워맞춤으로 대응하는 구멍들에 위치되고 그리고 압력 매체 (13) 를 운반하는 슬리브인 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 부싱은 2 개의 벽 본체들 (7, 8) 을 통하여 횡방향으로 진행하는 적어도 하나의 구멍 (19) 을 가지고 그리고 적어도 하나의 라인 또는 구멍 (14) 을 통하여 공급되는 윤활제 (18) 가 상기 부싱 외측에 배열된 휠 베어링들 또는 유성 베어링들에 공급하는 일을 하는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구멍 (19) 및/또는 구멍 (14) 은 정확한 끼워맞춤하는 슬리브를 가지고, 상기 슬리브를 통하여 윤활제가 이송되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 부싱은 완전히 또는 부분적으로 연속적인 하나 이상의 원통형 중심 플레이트들 (26) 을 가져, 상기 부싱 본체 (1) 는 전체적으로 2 개 이상의 탄성층들 (4) 을 가지는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄성층들 (4) 중 적어도 2 개는 적어도 하나의 변위 공간 (9) 을 가지는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  13. 유성 캐리어 (15, 20, 21, 22) 및 유성 기어휠 크라운 (16) 을 포함하는 유성 베어링으로서, 제 1 항에 따른 적어도 하나의 탄성 원통형 부싱을 포함하는, 유성 베어링.
  14. 제 13 항에 따른 적어도 하나의 유성 베어링을 포함하는 유성 기어박스.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 한 항에 있어서,
    상기 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱은, 샤프트-허브 연결부들을 갖는 기계류 및 설치물들에서 사용되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 설치물들은 앞뒤로 배열된 베어링들을 갖는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱은, 풍력 터빈들에 사용되는 것을 특징으로 하는, 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱.
  18. 적어도 하나의, 제 1 항 내지 제 12 항 중 한 항에 따른 예비인장가능한 탄성 원통형 부싱, 제 13 항에 따른 유성 베어링 또는 제 14 항에 따른 유성 기어박스를 포함하는 풍력 터빈.
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