KR101933068B1 - 샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브 - Google Patents

샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부 부싱(12)과 상기 내부 부싱(12)을 둘러싼 외부 부싱(14)을 포함하고, 스프링 소자(16)가 내부 부싱(12)과 외부 부싱(14) 사이에 설비되며, 상기 스프링 소자(16)에 씰링 립(18)이 제공되는 샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브(10)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 카르단 각도가 큰 경우에 씰링 립(18)이 들어올려지는 것을 방지하기 위해. 스프링 소자(16)와 내부 부싱(12) 간에 연동식 연결을 형성하도록 엘라스토머가 지나는 통로들(30)이 내부 부싱(12)에 제공된다.

Description

샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브{Centering Sleeve for bearing and centering a Shaft End}
본 발명은 내부 부싱 및 상기 내부 부싱을 둘러싼 외부 부싱을 포함한 샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브에 관한 것으로, 엘라스토머로 제조된 스프링 소자가 내부 부싱과 외부 부싱 사이에 설비되고, 상기 스프링에 씰링 립이 제공된다.
상술한 타입의 센터링 슬리브는 샤프트 엔드의 중심을 맞추고 위치지정하는데 사용된다. 이를 위해 내부 부싱과 외부 부싱 사이에 정확한 동심도가 요구된다. 또한, 정확한 위치지정을 위해 반경방향 강성률이 큰 것이 필수적인데, 그렇지 않으면 샤프트가 이동할 수 있는 위험이 있기 때문이다. 또한, 샤프트 엔드들 모두의 틸팅 거동을 보상할 수 있도록 센터링 슬리브에 낮은 카르단 강성률(cardan rigidity)이 제공된다.
하디 디스크(Hardy disk)와 관련된 센터링 슬리브가 DE 10 2005 029 741 A1에 공지되어 있다. 센터링 슬리브에는 내부 부싱과 외부 부싱이 제공되며, 상기 부싱들 모두에서 엘라스토머로부터 구형 스프링 소자가 가황처리된다. 스프링 소자의 구형 형성으로 낮은 카르단 강성률을 제공하는 한편 반경방향 강성률이 커지는 것을 보장한다. 밀봉식으로 샤프트 엔드 중 하나에 끼워지는 씰링 립은 스프링 소자에서 반경방향 내측으로 돌출해 센터링 슬리브를 밀봉한다. 여기서, 카르단 각도가 큰 경우, 씰링 립이 샤프트 엔드로부터 들어올려져 밀봉기능이 더 이상 충분히 보장되지 않게 되는 단점이 있다.
이 단점을 피하기 위해 스프링 소자에 씰링 립 주위로 확장한 원형 오목부가 형성된 센터링 슬리브가 DE 20 2013 006 359 U1에 제시되어 있다. 그러나, 이런 방안은 복잡하고 따라서 제조 비용이 높다. 더욱이, 외부 부싱 및 내부 부싱과 스프링 소자를 결합시키기 위한 접착제가 본 명세서에 개시된 센터링 슬리브에 사용되며, 이는 생산비용에 추가로 영향을 끼친다.
따라서, 본 발명의 목적은 카르단 각도가 큰 경우 샤프트 엔드들 중 하나에 씰링 립의 신뢰할 수 있은 끼움을 보장하고 제조가 저렴한 상술한 타입의 센터링 슬리브를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 상술한 타입의 센터링 슬리브에서 스프링 소자와 내부 부싱 간에 연동식 연결을 제공하도록 엘라스토머가 지나는 통로들이 내부 부싱에 제공된는 것이 제안된다.
본 발명에 따른 센터링 슬리브의 이점적인 실시예들은 종속항의 주제이다.
본 발명에 따른 센터링 슬리브에서, 통로는 엘라스토머용 통과 개구들로 이용되므로 엘라스토머가 통로들을 관통 또는 지나게 된다. 동시에, 엘라스토머는 외부 환경에 통로를 둘러싼다. 따라서, 스프링 소자가 통로를 둘러싸거나 에워싼다. 스프링 소자는 이에 따라 연동식으로 내부 부싱에 연결된다. 이로써 내부 부싱과 스프링 소자의 관련된 운동이 이탈할 경우 씰링 립이 꽉 죄여져 있어, 씰링 립이 들어올려지는 것을 방지하는 식으로 씰링 립이 내부 부싱에 끼워지는 것을 본원에 의해 알았다. 또한, 씰링 립은 큰 카르단 각도 또는 편향각도에도 들어올려지지 않는 것을 알았다. 신뢰할 수 있는 씰링기능이 심지어 큰 카르단 각도 또는 편향각도에도 보장된다. 더욱이, 연동식 연결의 결과, 스프링 소자 또는 씰링 립을 내부 부싱에 부착하기 위한 접착제 또는 결합제의 사용이 면제될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 센터링 슬리브가 저가로 제조된다.
바람직한 실시예로, 통로들이 축방향으로 뻗어 있다. 또한, 바람직하기로, 통로들은 축방향으로 내부 부싱의 중심축에 나란히 뻗어 있다. 또한, 이점적으로, 통로들은 내부 부싱의 제 1 전면에서 내부 부싱의 제 2 전면까지 뻗어 있다. 이로써, 스프링 소자가 축방향으로 통로들을 둘러싸 축방향으로 충분한 접착이 보장된다.
바람직한 실시예로, 통로들은 내부 부싱의 쉘 면에 삽입된다. 여기서, 쉘 면을 또한 내부 부싱의 외부 외주면이라 할 수 있다.
내부 부싱은 바람직하게는 내부 부싱부와 외부 부싱부로 형성되고, 통로들이 외부 부싱부에 도입된다. 따라서, 스프링 소자와 씰링 립의 향상된 끼움이 통로에 특히 달성된다. 이로써, 내부 부싱은 바람직하게는 일체로 형성된다.
바람직한 실시예로, 내부 부싱에는 적어도 3개의 통로들이 제공된다. 또한, 바람지하기로, 내부 부싱에는 적어도 6개의 통로들이 제공된다. 이로써, 스프링 소자와 내부 부싱의 연동 연결이 달성된다. 또한, 이에 따라 씰링 립이 카르단 각도 또는 평향각도가 커도 내부 부싱에 꼭 맞게 끼워지는 것이 보장된다. 따라서, 충분한 밀봉기능이 보장된다.
바람직하기로, 통로들이 서로 등간격으로 설비된다. 이로써 스프링 소자와 씰링 입의 균일한 끼움이 내부 부싱의 외주에 걸쳐 보장된다.
통로들은 횡단면에 대략 기다란 홀의 형태를 가질 수 있다. 또한, 통로들은 횡단면이 타원, 원 또는 직사각형일 수 있다.
바람직한 실시예로, 통로들은 라운더 보더로 형성된다. 따라서, 내부 부싱의 움직임 동안 스프링 소자가 손상되는 급격한 전환이 방지된다.
내부 부싱에는 오목부가 제공될 수 있다. 바람직하기로, 오목부는 내부 부 또는 외부 부싱부의 쉘 면에 도입된다. 또한, 바람직하기로, 각각의 오목부는 내부 부싱의 한 전면에서 축방향 내부로 뻗어 있다. 바람직하기로, 오목부는 내부 부싱의 양 전면들에 내부 축방향으로 뻗어 있다. 이로써, 오목부들은 서로 대향될 수 있다. 오목부들은 대략 반원형으로 형성될 수 있다. 또한, 바람직하기로, 오목부들에는 내부 부싱의 운동 동안 스프링 소자의 손상을 막기 위해 라운더 보더가 제공된다. 이점적으로, 2개의 각각의 통로들 간에 각각 한 오목부가 배열된다.
스프링 소자가 이점적으로 구형으로 형성되고 균일한 두께를 갖는다. 이로써, 큰 반경방향 강성률이 달성될 수 있다. 더욱이, 균일한 두께로 인해 스프링 소자의 간단한 제조가 보장될 수 있다. 또한, 균일한 두께는 스프링 소자가 균일하게 마모되고 반경방향 및 카르단 강성률이 샤프트의 원주방향으로 일정한 것을 보장한다.
바람직한 실시예로, 내부 스프링의 외부 윤곽이 구형으로 형성된다.
더 바람직하기로, 내부 부싱에는 원주 베벨을 포함한 전면들 중 적어도 하나가 제공된다.
내부 부싱은 바람직하게는 플라스틱으로 제조된다. 이로써, 내부 부싱이 저렴하게 제조되고 무게도 가벼워진다. 내부 부싱은 사출몰딩 또는 압출로 제조될 수 있다.
한가지 바람직한 실시예로, 외부 부싱은 부분적으로 구형으로 그리고 심교부(deep-drawn part)로 형성된다. 스프링 소자와 대면한 외부 부싱의 면은 바람직하게는 구형으로 형성된다. 심교로 외부 부싱의 저가 제조가 가능해진다. 또한, 외부 부싱은 하이드로포밍(hydroforming) 또는 해머링(hammering)으로 생산될 수 있다.
본 발명의 내용에 포함됨.
개략적으로 도시한 첨부도면을 참조로 본 발명에 따른 센터링 슬리브를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 센터링 슬리브를 관통한 횡단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 센터링 슬리브의 내부 부싱의 정면도이다.
도 3은 도 2의 III-III을 따른 내부 부싱을 관통한 횡단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV을 따른 내부 부싱을 관통한 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 센터링 슬리브의 내부 부싱의 사시도이다.
샤프트 엔드(미도시)를 위치지정하고 중심맞추기 위해 이용되는 본 발명에 따른 센터링 슬리브(10)를 관통한 횡단면도가 도 1에 도시되어 있다.
센터링 슬리브(10)에는 내부 부싱(12) 및 상기 내부 부싱(12)을 둘러싼 외부 부싱(14)이 제공되고, 엘라스토머로 제조된 스프링 소자(16)가 2개의 부싱들(12,14) 사이에 도입된다. 스프링 소자(16)에는 스프링 소자(16)에서 반경방향(R)으로 센터링 슬리브(10)의 중심축(M)을 향해 돌출한 씰링 립(18)이 제공된다. 내부 부싱(12)에 도입된 씰링 립(18)을 샤프트 엔드(미도시)에 밀봉식으로 끼움으로써, 씰링 립(18)이 센터링 슬리브(10)를 밀봉하는데 이용된다.
대략 실린더형 인터페이스부(20)와 인접한 구형 수용부(22)로 외부 부싱이 형성된다. 내부 부싱(12) 및 스프링 소자(16)는 수용부(22)에 설비 또는 도입된다.
특히, 도 2 내지 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 내부 부싱(12)은 대략 링형이며 횡단면이 구형인 쉘 면(42)을 갖는다. 이로써, 내부 부싱(12)이 일체로 형성되고 내부 부싱부(24) 및 외부 부싱부(26)를 더 포함한다. 내부 부싱부(24)에는 전면(32,34)에 각각 원주 베벨(28)이 제공된다.
외부 부싱부(26)는 제 1 전면(32)에서 제 2 전면(34)으로 축방향(A)으로 뻗어 있는 통로들(30)을 포함한다. 상기 통로들(30)에는 횡단면으로 대략 기다란 홀 형태로 제공되며, 각각 내부 부싱(12)과 외부 부싱부(26)의 외주에 걸쳐 서로 등간격으로 이격되어 있다. 본 실시예에서, 6개의 통로들(30)이 외부 부싱부(26)에 도입된다. 또한, 바람직하기로, 적어도 3개의 통로들(30)이 외부 부싱부(26) 상에 배치된다. 또한 바람직하게는 적어도 6개의 통로들(30)이 외부 부싱부(26)에 도입된다. 통로들(30) 또는 통로들(30)의 통로 개구들이 라운드형 보더(36)에 의해 둘러싸인다.
내부 부싱(12)과 외부 부싱부(26) 각각의 쉘 면(42)에 오목부(38)가 내부 부싱(12)의 각각의 전면(32,34)에 있는 2개의 통로들(30) 사이에 제공된다. 오목부(38)는 횡단면이 대략 반원형으로 형성되고 각각의 전면(32,34)에서 축방향(A)으로 내부로 뻗어 있다. 오목부(38)에는 라운드형 보더(40)가 제공된다.
스프링 소자(16)는 엘라스토머가 통로들(30)을 지나 통로들의 외부 외주면 상에서 둘러쌈으로써 통로들(30)을 통해 연동하는 식으로 내부 부싱(12)에 연결된다. 또한, 통로들(30)로 인해 내부 부싱(12)과 씰링 립(18)이 꼭 끼워 맞춰지므로, 내부 부싱(12)의 큰 카르단 각도 또는 편향각도에서 씰링 립(18)이 내부 부싱(12)의 카르단식 운동에 참여하고 내부 부싱(12)에 항상 꼭 끼워진다. 이로써, 큰 카르단 각도에서도 센터링 슬리브(10)의 신뢰할 수 있는 밀봉이 보장된다.
본 발명에 따른 센터링 슬리브(10)는 내부 부싱(12)에 스프링 소자(16)의 엘라스토머에 의해 외부를 관통해 둘러싸는 통로들(30)이 제공되는 것을 특징으로 한다. 이로써, 통로들(30)은 스프링 소자(16)에 의해 둘러싸이므로, 스프링 소자(16)가 연동식으로 내부 부싱(12)과 연결된다. 더욱이, 스프링 소자(16)의 씰링 립(18)이 통로(30) 및 오목부(38)를 통해 내부 부싱(12)에 부착되므로, 외부 부싱(14)에 대한 내부 부싱(12)의 큰 카르단 각도 또는 운동에서, 씰링 립(18)은 동일한 카르단 운동을 수행하게 된다. 이로써, 씰링 립(18)은 항상 내부 부싱(12) 및 샤프트 엔드에 꼭 끼워지고, 따라서 밀봉기능을 항상 보장한다. 그러므로 일관된 밀봉기능을 갖는 높은 편향각도가 달성될 수 있다. 또한, 스프링 소자(16)를 내부 부싱(12)과 연결하기 위한 접착제의 사용이 면제될 수 있어 본 발명에 따른 센터링 슬리브(10)가 저가로 제조된다.
10 센터링 슬리브
12 내부 부싱
14 외부 부싱
16 스프링 소자
18 씰링 립
20 인터페이스부
22 수용부
24 내부 부싱부
26 외부 부싱부
28 베벨
30 통로
32 제 1 전면
34 제 2 전면
36 라운드형 보더
38 오목부
40 라운드형 보더
42 쉘 면
A 축방향
R 반경방향
M 중심축

Claims (13)

  1. 내부 부싱(12)과 상기 내부 부싱(12)을 둘러싼 외부 부싱(14)을 포함하고, 엘라스토머로 제조된 스프링 소자(16)가 내부 부싱(12)과 외부 부싱(14) 사이에 설비되며, 상기 스프링 소자(16)에 씰링 립(18)이 제공되는 샤프트 엔드를 지탱하고 중심 맞추기 위한 센터링 슬리브(10)로서,
    스프링 소자(16)와 내부 부싱(12) 간에 연동식 연결을 형성하도록 엘라스토머가 지나는 통로들(30)이 내부 부싱(12)에 제공되어, 스프링 소자(16)는 통로들(30)을 통해 엘라스토머를 통과하고 둘레를 둘러쌈으로써, 통로들(30)을 통하여 연동식 연결로 내부 부싱(12)에 연결되고,
    통로들(30)이 내부 부싱(12)의 제 1 전면(32)에서 내부 부싱(12)의 제 2 전면(34)으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    통로들(30)이 축방향(A)으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    내부 부싱(12)은 내부 부싱부(24) 및 외부 부싱부(26)로 형성되고, 통로들(30)이 외부 부싱부(26)에 도입되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    내부 부싱(12)은 적어도 3개의 통로들(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    통로들(30)은 서로 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    통로들(30)은 기다란 홀의 형태의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    내부 부싱(12)에 오목부(38)가 제공되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    스프링 소자(16)가 구형으로 형성되고 균일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  9. 제 1 항에 있어서,
    내부 부싱(12)의 쉘 면(42)이 구형 횡단면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  10. 제 1 항에 있어서,
    내부 부싱(12)에 전면들(32,34) 중 적어도 하나에 외주 베벨(28)이 제공되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  11. 제 1 항에 있어서,
    내부 부싱(12)은 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  12. 제 1 항에 있어서,
    외부 부싱(14)은 부분적으로 구형이고 심교부(deep-drawn part)로 형성되는 것을 특징으로 하는 센터링 슬리브.
  13. 삭제
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