KR20000052688A

KR20000052688A - 샤프트 피벗을 구비한 회전자

Info

Publication number: KR20000052688A
Application number: KR1019990703475A
Authority: KR
Inventors: 잉글룬드아놀드
Original assignee: 랄프 하셀스트롬; 리솔름 테크놀로지스 아베
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2000-08-25
Also published as: US6132103A; JP2001503123A; DE69721031D1; SE9603878L; SE9603878D0; DE69721031T2; EP0934465B1; EP0934465A1; WO1998017914A1; KR100473669B1; JP4523676B2; SE505358C2

Abstract

본 발명은 예컨대, 알루미늄과 같은 한정된 강도 특성을 갖는 물질로 제조되고 베어링 트러니언(4, 5)을 구비하는 회전자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 트러니언(4)은, 회전자의 일단부에 스틸로 제조되어 있는 동심형 슬리브(20)를 포함한다. 슬리브(20)의 내단부(22)에는 슬리브로 돌출하는 트러니언(4), 또는 회전자 단부(22)의 홈(40)에 회전자 단부(22)에 대해 반경방향으로 고정되어 있고, 슬리브(20)의 단부(21)가 상기 홈으로 돌출하며, 슬리브(20)의 외단부에는 회전자(2, 3)와 나사 결합하는 나사(25, 27)가 고정되어 있고 회전자 단부(22)를 향하는 축방향으로 가압 유지되어 있는 나사 헤드(24)가 구비되어 있다.

Description

샤프트 피벗을 구비한 회전자{ROTOR PROVIDED WITH SHAFT PIVOTS}

스틸에 비해 한정된 강도 특성을 갖는 물질로 회전자가 제조될 때, 베어링 트러니언을 마련함에 있어서 몇몇 문제점이 수반되었다. 가령 베어링 트러니언이 회전자와 동일 재료 예컨대, 알루미늄, 마그네슘, 플라스틱 또는 세라믹 재료 등으로 제조되는 동시에 회전자와 일체로 형성되면, 베어링 트러니언은 실제적인 기능이 없는 큰 직경으로 형성되고 또한 베어링에도 마찬가지이다. 이러한 단점은 특히 축방향 입구 포트가 구비된 스크루 압축기에 있어서 회전자 저압 단부의 저어널링 부분에 특히 분명하고, 이때 회전자의 설계는 반경이 큰 베어링 트러니언과 베어링에 의해 제한된다. 베어링 트러니언을 보강하기 위해 나사를 축방향으로 위치하여 테스트하였지만, 이것으로도 베어링 트러니언에 불리한 휨 응력을 피하기에는 충분치 못했다. 특히, 플라스틱 회전자를 관통하는 스틸 샤프트를 사용할 경우 충분한 굽힘 강도는 발생하였지만, 경량화를 동시에 원할 경우 회전자 무게를 증가시켰다.

본 발명은 베어링 트러니언(bearing trunnion)을 구비하는 회전자에 관한 것으로서, 이 회전자는 첨부된 청구항 1의 전제부에 의해 한정되는 형태이다.

도 1은 하우징, 베어링 및 클러치가 구비되어 있는 스크루 압축기의 단면을 도시하는 측면도.

도 2는 도 1의 일부 확대 상세도.

도 3은 도 2의 변형 실시예를 도시하는 도면.

본 발명의 목적은 비교적 반경이 작은 동시에 큰 강도 특성, 특히 굽힘 강도가 큰 베어링 트러니언을 구비하는 회전자를 간단한 방법으로 제공함으로써 달성된다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 청구항 1에 한정된 특성을 구비하는 회전자에 의해 달성된다. 즉, 베어링 트러니언의 바깥 층은 고강도 특성을 갖고 큰 전단 응력에 견딜 수 있는 스틸 또는 이와 유사한 물질로 제조된 슬리브로 구성되는데, 이 슬리브의 내단부는 회전자 단부에 반경방향으로 고정되며, 슬리브의 외단부에는 특별한 형상의 헤드가 구비되고 회전자 단부의 나사 보링부에 고정되는 나사에 의해 회전자 단부를 향하는 방향으로 거의 가압되지 않는다.

본 발명에 따른 회전자의 바람직한 실시예에 따르면, 슬리브는 레이디얼 베어링의 내측 레이스(inner race)로 구성되어 있다.

슬리브 내단부의 적절한 고정을 위해 회전자는 청구항 3 및 4에 기술된 바와 같이 설계될 수 있고, 슬리브 외단부의 반경방향 고정을 위해 회전자는 청구항 5에 기술하는 바와 같이 설계될 수 있다.

본 발명은 본 발명에 따른 회전자의 다양한 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조로 이후 상세히 기술한다.

도 1은 하우징(1)이 마련되어 있는 스크루 압축기를 도시하는 것으로서, 수회전자(2)와 암회전자(3)는 각각 저압 단부 벽(6)과 고압 단부 벽(7)에 베어링 트러니언(4,5)으로 저어널 되어 있다.

베어링 트러니언(5) 각각은 스러스트 및 레이디얼 조합식 베어링(8)으로 저어널 되어 있고, 스페이서 슬리브(10)와 함께 베어링의 내측 레이스(9)는 베어링 트러니언(5)에 이웃하고, 대응하는 회전자(2, 3)에 나사 결합되고 베어링(8)의 내측 레이스(9)에 반해 각각의 동기 기어(13, 14)를 가압 고정하는 헤드(12)가 구비되는 나사(11)에 의해 대응 회전자 단부에 대향되도록 가압 유지되어 있다. 암회전자(3)와 그 동기 기어(14)는 디스크 클러치(15)를 통해 상기 클러치와 연결된 벨트 풀리(16)에 의해 구동된다.

단부 벽(6)에서 베어링 트러니언(4)의 저어널링은 도 2에 잘 도시되어 있다. 베어링 트러니언(4)은 밀폐식 헐거운 끼워맞춤(close running fit)으로 스틸 슬리브(20)에 의해 에워싸여 있고, 이 슬리브의 내단부는 베어링 트러니언(4)에 의해 반경 방향으로 고정된 회전자(2)의 단면(22)에 인접하고 있다.

슬리브(20)의 외단부는 베어링 트러니언(4)의 단부를 지나 돌출하여 나사(25) 헤드(24)의 환형 평면(23)에 인접하고 있으며, 이때 나사는 베어링 트러니언(4)의 축방향 보링부(26)를 통해 나사부(27)가 마련되어 있는 나사 보링부(28)로 연장되어 있다. 나사 헤드(24)에는 센터링을 위해 슬리브(20)의 외단부로 연장하는 원형 스페이서(29)가 구비되어 있다.

슬리브(20)는 단부 벽(6)의 공동에서 원통형 벽(32)에 이웃하는 외측 레이스(31)를 구비하는 레이디얼 베어링(30)의 내측 레이스로 구성되어 있다.

슬리브(20)를 회전자 단부(22)에 반경 방향으로 위치시킴으로써, 베어링 트러니언(4)의 내측부, 슬리브(20)의 외측부에 대향하는 나사 헤드(24)의 압력 그리고 원형 스페이서(29)에 의한 센터링에 의해, 회전자의 저어널링의 부분에 작용하는 굽힘 응력 뿐만 아니라 전단 응력은 슬리브(20)와, 상기 슬리브(20)에 대향하는 나사(25)의 축방향 압력에 의해 수행된다. 따라서, 슬리브(20)의 직경은 예컨대, 알루미늄으로 제조된 베어링 트러니언의 직경 보다 실질적으로 작게 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 슬리브(20)의 베어링 트러니언(4)은 회전자의 단부에 대한 슬리브(20)의 내단부를 반경 방향으로 위치 설정하기 위해서만 사용된다.

따라서, 베어링 트러니언(4)은 더욱 짧게 제조될 수 있는바, 이는 회전자의 제조시 근본적으로 필요 재료를 절약할 수 있다. 슬리브(20) 내단부(21)의 위치 설정이 다른 방법으로 이루어질 수 있다면 베어링 트러니언을 완전히 없애는 것도 가능하다.

이에 대한 실시예가 도 3에 도시되어 있으며, 상기 도면에는 도 2에서의 실시예와 다르게 베어링 트러니언(4)이 제거되는 대신에 회전자(2)의 단면(22)에 환형 홈(40)으로 구성되며, 슬리브(20)의 내단부(21)에 이 환형 홈이 돌출하여 반경방향으로 고정되어 있다.

도 1에서 베어링 트러니언(5)의 저어널링은 실질적으로 도 1 및 도 2에서의 베어링 트러니언(4)의 저어널링과 동일 방법으로 수행된다. 단일 부재로 제조되고 베어링 트러니언(4)을 에워싸는 슬리브(20) 대신에, 베어링 트러니언(5)은 부분적으로 슬리브(10)에, 부분적으로 베어링(8)의 내측 레이스(9)에 위치하고 있다. 나사(11)에 의한 축방향 압축으로 슬리브(10)와 내측 레이스(9)는 베어링 트러니언(4)의 슬리브(20)에 대응하는 단일의 슬리브로서 작용한다.

Claims

베어링 트러니언(4, 5)을 구비하고 경량 금속과 같은 한정된 강도 특성을 갖는 물질로 제조되는 회전자에 있어서,

하나 이상의 상기 트러니언(4)은 상기 회전자의 일단부에 위치하고 스틸 또는 동일 강도의 물질로 제조된 동심형 슬리브(20)를 포함하고, 상기 슬리브는 상기 회전자의 단부(22)에 안내 수단(4, 40)에 의해 반경 방향으로 고정되어 있는 내단부(21)와, 상기 회전자 단부의 나사 보링부(28)로 연장하는 나사(25) 헤드(24)가 외단부에 위치하는 클램핑 표면(23)을 구비하고, 상기 헤드(24)는 상기 슬리브(20)의 외단부에 반해 축방향으로 지지되고 상기 회전자 단부(22)에 반해 상기 슬리브(20)를 가압 유지하는 것을 특징으로 하는 회전자.
제1항에 있어서, 상기 슬리브(20)는 레이디얼 베어링(30)의 내측 레이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬리브(20)의 상기 내단부(21)를 위치하기 위한 안내 수단은 상기 회전자로부터 돌출하고 슬리브(20)의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는 중공 트러니언(4)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬리브(20)의 상기 내단부(21)를 위치하기 위한 상기 안내 수단은 회전자 단부의 환형 홈(40)으로 구성되며, 상기 슬리브의 상기 단부(21)는 상기 환형 홈으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 회전자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사 헤드(24)의 밑면에는 밀폐식 정렬로 상기 슬리브(20)의 외단부로 돌출하고 상기 나사 헤드(24) 밑면에 상기 클램핑 표면(23)과 대면하는 스페이서(29)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전자.