KR20030091813A - 균형 장치를 포함하는 카르단 조인트 및 이 균형 장치를위한 균형추 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 균형 장치를 갖는 카르단 조인트 및 이 장치를 위한 균형추에 관한 것이다. 각각의 요크 아암(3)은 노치(11)를 포함하며, 보어 축(10) 상에서 센터링된 베어링 보어(5)를 갖는다. 저널 크로스 어셈블리는, 수직으로 교차하는 네 개의 저널(7) 및 각각 하나의 외측면(16)을 포함하는 베이스(15)를 갖는 베어링 부시(8)를 포함한다. 이 베어링 부시 내에서 각각 하나의 저널(7)이 지지된다. 각각의 베어링 부시(8)는 베어링 보어(5) 내에 수용되며, 노치(11)에 삽입되는 고정 링(17) 및 베이스(15)의 외측면(16)과 이 노치 사이에서 고정되는 균형추(8)를 통해 고정된다. 이 균형추는 보어 축(10)을 기준으로 방사상으로 외측에 환형의 고정부(21) 및 이 고정부에 방사상의 내측으로 보어 축(10)에 연결되는 더 두꺼운 균형추 단부(23)를 갖는다.

Description

균형 장치를 포함하는 카르단 조인트 및 이 균형 장치를 위한 균형추{CARDAN JOINT WITH BALANCING ARRANGEMENT AND BALANCING WEIGHT THEREFOR}

본 발명은 균형 장치를 포함하는 카르단 조인트 및 이 균형 장치를 위한 균형추에 관한 것이다.

유럽 특허 제0 385 176호에는, 별도의 고정 링이 연결관과 함께 카르단 조인트에 고정되는 카르단 샤프트용 균형 장치가 공지되어 있다. 이 고정 링은 부품의 종방향 구간에서 일정 간격으로 연결관을 감싼다. 고정 링의 외측면 상에서 서로 상이한 질량의 균형추가 점용접을 통해 개별적으로 고정될 수 있다. 그러나, 이런 형태는 특히 카르단 샤프트의 수리 및 새로운 밸런싱 작업 시 부품이 손상되는 단점이 있다. 이외에도 균형추를 용접하는 특수한 장비가 필요하므로 이런 형태의 경우에는 매우 높은 공정 비용이 소요된다. 또한, 균형추가 잘못 부착된 경우에는 수정 시 균형추 연결부의 손상이 불가피하다. 또한, 가장 큰 불균형은 카르단 조인트 자체 내에 존재하므로, 균형추를 부착시키는 기능을 하는 고정 링의 위치가 정확하지 않다. 또한, 종래 방식의 경우, 실질적으로 연결관이 존재하지 않는 짧은 카르단 조인트 커플링에서는 드릴링 작업을 통해서만 균형추를 제거해야 하는데, 이로 인해 장치가 약화되는 단점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 과제는, 제작이 용이하고 재현성이 우수하며, 수리 시 간단하게 균형추를 부착할 수 있는 균형 장치를 포함하는 카르단 조인트를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이런 장치를 위한 균형추를 제안하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 과제는 하나의 노치를 갖는 각각의 베어링 보어가 공동의 보어 축 상에서 센터링된 상태로 각각 배치되는 두 개의 요크 아암을 갖는 두 개의 조인트 요크와, 네 개의 저널 중에서 각각 두 개가 하나의 공동 축 상에 배치되며 이 두 개의 저널이 서로 교차하는 네 개의 저널을 포함하며, 각각 하나의 외측면을 갖는 베이스를 가지며, 각각 하나의 저널이 지지되는 베어링 부시를 포함하고, 각각 하나의 베어링 부시가 베어링 보어에 수용되는 하나의 저널 크로스 어셈블리와, 상기 베어링 부시의 고정에 사용되며 베어링 보어의 노치에 삽입되는, 베어링 보어 당 하나의 고정 링과, 보어 축을 기준으로 방사상의 외측에서 베이스와 고정 링 사이에 배치되는 고정부를 가지며, 불균형 보정에 사용되는 추의 기능을 하는 균형추 단부를 갖는, 원판으로서 형성되는 균형추를 갖는, 균형 장치를 포함하는 카르단 조인트를 통해 달성된다.

이런 형태의 이점은, 카르단 샤프트 또는 카르단 조인트에서 불균형이 집중적으로 나타나는 위치에 균형추가 부착된다는 것이다. 또한, 균형추가 탈착식으로 부착되므로 수리 시 밸런싱 작업이 용이하다는 것이 장점이다. 이에 상응하게 밸런싱 작업 시 밸런싱 정확도를 상이한 질량의 균형추로 교체함으로써 증대시킬 수 있다. 또한, 카르단 조인트에, 더욱 상세하게는 베어링 부시의 수용을 위한 보어에 배속시킴으로써 대부분의 불균형이 발생하는 위치에서 불균형이 보상된다.

본 발명의 실시예에서는, 베어링 부시의 베이스 접촉면에 대해 전체적으로평평한 면을 가지며, 평면도 상에서는 이 면과 이격되고 외주면에 연결되는, 이 면에 평행한 환형면을 가지고, 횡단면도에서는 균형추 단부를 나타내는, 환형면에서 돌출된 돌출부를 중앙부에 갖는, 외주면을 포함하는 원형의 원판이 균형추이다. 이에 대한 대안으로서, 균형추는 내측 원주에서 균형추 단부를 형성하는 세그먼트를 갖는 환형의 원판으로서 형성된다.

바람직하게도 균형추 단부는 환형면에서 시작하여 방사상으로 보어 축에 대해 점진적으로 증가하는 돌출부를 나타낸다.

바람직하게도 균형추는 높은 밀도의 금속으로 제작된다.

또한, 본 발명의 목적은, 외주면, 적어도 부분적으로나마 평평한 면, 이 면에서 이격되고 외주면에서 시작되는 환형면 및 이 환형면 내에서 형성되고 평평한 면으로부터 이격된, 균형추 단부로서의 돌출부를 포함하는 원형의 원판으로서 형성된 카르단 조인트용 균형추를 통해 달성된다. 또한, 카르단 조인트에서 매우 용이한 조립이 가능한 균형추가 제공된다.

대안적 방법으로서 본 발명의 목적은, 외주면, 적어도 부분적으로나마 평평한 면, 이 면에서 이격되고 외주면에서 시작되는 환형면 및 이 환형면 내에서 형성되고 균형추 단부를 나타내는, 둘레에 분포하는 세그먼트를 포함하는 원형의 원판으로서 형성되는 균형추를 통해 달성된다.

도1은 본 발명에 따른 균형 장치를 포함하는 카르단 샤프트의 도면.

도2는 도1의 일부에 대한 확대 단면도 형태의 상세도(X).

도3은 다른 형태의 균형추 단부가 포함된, 도2의 상세도(X).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 제1 카르단 조인트

2: 제2 조인트 요크

3: 제1 요크 아암

5: 베어링 보어

6: 저널 크로스

8: 베어링 부시

10: 보어 축

15: 베이스

16: 외측면

17: 고정링

22: 환형면

23: 균형추 단부

도1에는, 제1 요크 암(3) 및 여기에 이격된 제2 요크 암(4)을 포함하는 제1 조인트 요크(2)를 갖는, 제1 카르단 조인트(1)를 포함하는 카르단 샤프트가 도시되어 있다. 양측 요크 암에는 각각 하나의 베어링 보어(5)가 관통한다. 양측 베어링 보어(5)는 보어 축(10) 상에서 센터링된다. 양측 요크 암(3, 4)의 베어링 보어(5)에는 저널(7) 상에 지지되는 베어링 부시(8)가 수용된다. 이 베어링 부시는 저널 크로스(6)와 함께 저널 크로스 어셈블리의 반쪽을 형성한다. 또한 상기 저널 크로스(6)는, 제1 저널(7)에 대해 직각으로 배치되며 이 제1 저널과 하나의 면 상에 배치되는, 다른 두 개의 저널을 갖는다.

베어링 보어(5)에는 노치(11)가 존재한다. 이 노치에는 보어 축(10)을 따라 베어링 부시(8)를 지지하는 고정링(9)이 삽입된다. 마찬가지로 베어링 부시를 지지하는 저널 크로스의 다른 양측 저널은, 제1 조인트 요크(2)와 관련해 설명된 바와 같이, 제2 조인트 요크(12)의 요크 암 내에서 고정된다. 전술된 부품들은 제1 카르단 조인트(1)를 형성한다. 카르단 조인트(1)에 상응하는 제2 카르단 조인트(13)는 텔레스코프 형태로 길이 변경이 가능한 연결축(14)의, 제1 조인트 요크(2) 대응측 단부에 배치된다.

다음에서는 도2를 근거로 하여 균형 장치에 대해 설명된다. 도2에는 베어링 보어(5)를 포함하는, 도1의 상세도(X)에 따른 제1 조인트 요크(2)의 제1 요크 암(3)에 대한 단면도가 도시되어 있다. 이 베어링 보어는 보어 축(10)을 갖는다. 베어링 보어(5) 내에는 베어링 부시(8) 및 전동체를 통해 저널 크로스(6)의 저널(7)이 수용된다. 베어링 부시(8)는 외측면(16)을 포함하는 베이스(15)를 갖는다. 베어링 보어(5)의 베이스(15) 구간에는 보어 축(10)의 둘레로 진행하는 노치(11)가 형성된다. 이 장치는 노치(11)로 삽입되는 고정링(17)을 포함한다.또한 이 장치는, 원형의 외주면(19)을 갖는 원판으로서 표시된 균형추(18)를 포함한다.

균형추(18)는 도2에 따른 보어 축(10)에 대해 회전 대칭적으로 형성되어 있고, 균형추가 베어링 부시(8)의 베이스(15)의 외측면(16)과 접하는 평평한 면(20)을 갖는다. 외주면(19)에서 균형추(16)는 고정부(21)를 갖는데, 이 고정부는 평평한 면(20)에 대해 평행하게 일정 간격(S)으로 배치된 환형면(22), 평평한 면(20) 및 외주면(19)에 의해 제한된다. 환형면(22)은 고정링(9)에 대항하여 지지된다. 이 환형면은 보어 축(10)을 기준으로 방사상으로 이 보어 축에 의해 부분적으로 덮인다. 보어 축(10)의 방향에서 환형면(22)에는 돌출부로서 형성된 균형추 단부(23)가 연결된다. 이때 환형면(22)에서 시작하여 점진적인 증가가 이루어진다. 돌출부의 상이한 높이는 서로 상이한 균형추 단부(23, 23')를 발생시키며, 따라서 상이한 질량의 균형추를 형성한다. 서로 상이한 균형추 단부(23, 23')를 갖는 균형추(18)를 선택함으로써 베어링 보어(5)의 구간에서 균형추(18)를 수용하여 베어링 보어(5)의 구간에서 발생하는 각각의 불균형을 보상할 수 있다. 균형을 잡는 과정에서 우선 불균형의 정도를 측정하기 위해 직경 전체에 걸쳐 동일한 두께(S)를 갖는 원판을 투입할 수 있다. 불균형을 측정한 후에 이 원판을 다시 제거하고 이 원판을 측정된 균형추 단부를 포함하는 균형추(5)로 대체한다. 고정링(8) 및 균형추(18)를 통해 보어 축(10)의 방향에서 저널 크로스(6)가 제1 조인트 요크의 양측 요크 암(3, 4) 사이에 센터링된 상태로 고정된다.

도3에는 균형추의 대안적 형태가 도시되어 있다. 여기에서는 균형추와 이균형추의 각 부에 대해 도2에 따른 실시예의 부호에 숫자 100을 더한 부호가 사용된다. 전반적인 설명은 도1 또는 도2에 대한 기술 내용을 참조한다. 다음에서는 단지 차이점에 대해서만 설명된다. 환형의 원판으로서 형성된 균형추(118)의 고정부(121)는 균형추 단부(123)를 형성하는 보어 축(10)의 둘레에 방사상의 내측으로 연결된다. 이때 필요한 균형추 질량이 제공되도록 하기 위해, 탈착 가능한 복수의 환형 구간이 형성되도록, 상기 세그먼트가 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제작이 용이하고 재현성이 우수하며, 수리 시 간단하게 균형추를 부착할 수 있는 균형 장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 균형 장치를 포함하는 카르단 조인트이며,

   하나의 노치(11)를 갖는 각각의 베어링 보어(5)가 공동의 보어 축(10) 상에서 센터링된 상태로 각각 배치되는 두 개의 요크 아암(3, 4)을 갖는 두 개의 조인트 요크(2, 12)와,

   네 개의 저널 중에서 각각 두 개가 하나의 공동 축 상에 배치되며 이 두 개의 저널이 서로 교차하는 네 개의 저널(7)을 포함하며, 각각 하나의 외측면(16)을 갖는 베이스(15)를 가지며, 각각 하나의 저널(7)이 지지되는 베어링 부시(8)를 포함하고, 각각 하나의 베어링 부시(8)가 베어링 보어(5)에 수용되는 하나의 저널 크로스 어셈블리(6)와,

   상기 베어링 부시(8)의 고정에 사용되며 베어링 보어(5)의 노치(11)에 삽입되는, 베어링 보어(5) 당 하나의 고정 링(17)과,

   보어 축(10)을 기준으로 방사상의 외측에서 베이스(15)와 고정 링(9) 사이에 배치되는 고정부(21)를 가지며, 불균형 보정에 사용되는 추의 기능을 하는 균형추 단부(23)를 갖는, 원판으로서 형성되는 균형추(18)를 갖는 것을 특징으로 하는 카르단 조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 균형추(18)는, 베어링 부시(8)의 베이스(15) 접촉면에 대해 전체적으로 평평한 면(20)을 가지며, 평면도 상에서는 이 면(20)과 이격되고외주면(19)에 연결되는, 이 면(20)에 평행한 환형면(22)을 가지고, 횡단면도에서는 균형추 단부(23)를 나타내는, 환형면(22)에서 돌출된 돌출부를 중앙부에서 갖는, 외주면(19)을 포함하는 원형의 원판인 것을 특징으로 하는 카르단 조인트.
3. 제1항에 있어서, 균형추(118)는, 내측 원주에서 균형추 단부(123)를 형성하는 세그먼트를 갖는 환형의 원판으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 카르단 조인트.