KR20040082320A - 십자축 연결부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸런스조정을 보다 용이하게 하는 십자축 연결부에 관한 것으로서, 이를 해결하기 위한 수단으로 경동이 자유롭도록 연결할 2개의 축체(2)(3)의 단부 사이에 배치되는 십자축(4)과, 이 십자축(4)의 4개의 축부 (41) (41A,41B,41C,41D)에 각각 마련되는 롤러 베어링 (5) (5A,5B,5C,5D)의 외륜컵 (8) (8A,8B,8C,8D)을 구비한 십자축 연결부(1)로 각 외륜컵(8)에 밸런스웨이트용의 부착부(17)가 형성되고 이 부착부(17)에 다른 외륜컵(8)과의 밸런스를 취하기 위한 밸런스웨이트(16)가 마련된다. 외륜컵(8)은 한쪽의 축체(2)(3)의 단부의 키홈(14)에 대응하고 키부(10)를 갖고 있는 경우는 이 키부(10)에 상기의 부착부로서 나사구멍(17)이 형성된다.

Description

십자축 연결부{CROSS SHAFT JOINT}

본 발명은 십자축 연결부에 관한 것이다.

차량 등의 동력 전달 부분에서 2개의 축체를 경동이 자유롭도록 연결하는 데 십자축 연결부가 사용되고 있다. 이 십자축 연결부는 십자축과, 이 십자축의 4개의 축부에 각각 마련되는 4개의 롤러 베어링을 포함하는 것이다. 롤러 베어링은 통상 롤러 베어링으로 다수의 침상롤러와, 외륜컵 등으로 이루어진다.

종래의 십자축 연결부에는 상기 외륜컵이 요크를 통하지 않고 대응하는 축체의 단부에 직접, 고착되는 것이 있다(일본국 특개소 63-303227호 공보). 구체적으로는 4개의 외륜컵 중 180도 대향하는 2개의 외륜컵은 한쪽 축체의 단부에 키와 키홈에 의해 회전방향 일체로 된 후 볼트에 의해 고착된다. 다른 2개의 외륜컵도 마찬가지의 방법으로 다른쪽 축체 단부에 고착된다.

그러나 일본국 특개소 63-303227호 공보와 같은 십자축 연결부에서는 외륜컵의 강도향상과 가공공정의 간략화를 위해 외륜컵을 형단조(鍛造)로 개략 형상을 성형하는 것이 일반적이다. 외륜컵은 이 단조 후 내부의 외륜궤도면이 연마 등에 의해 고정밀하게 마감가공되지만 측면 외주면 등의 외면은 마감가공을 실시하지 않고 단조면 상태로 남기고 있다. 그 때문에 각 외륜컵마다 중량에 차이가 발생하고 있다.

종래는 십자축 연결부의 메이커측에 있어서 삽자축 연결부를 축체에 짜 넣는다. 그리고 십자축 연결부와 축체와의 조립체를 밸런싱머신에 걸어 전체의 밸런스를 검출하고 그 결과에 따라 축체에 밸런스피스를 부착하는 등으로 밸런스조정을 행한 후 객선에 출하하고 있다.

그러나 사용자 등의 객선에서 십자축 연결부만을 교환한 경우는 그 십자축 연결부를 포함하는 조립체의 전체에 대해 다시 밸런스를 검출하고 조정할 필요가 생긴다. 그러나 객선에는 밸런싱머신이 보유되지 않은 것이 보통이기 때문에 전체의 밸런스조정이 불가능하다. 그래서 객선에서는 십자축 연결부를 교환한 조립체를 메이커측으로 반송하여 밸런스 조정을 해야 하므로 번거로운 작업과 쓸데없는 비용이 든다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점에 대처한 것으로 용이하게 밸런스 조정이 행히지도록 하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 십자축 연결부의 일부 분해 사시도.

도 2는 도 1의 십자축 연결부의 정면도로 외륜컵 중 하나를 단면으로 도시하고 다른 외륜컵을 쇄선으로 외형만 도시하는 도면.

도 3은 도 2의 (3)-(3)선에서의 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 십자축 연결부 2: 제 1축체

3: 제 2축체 4: 십자축

41(41A,41B,41C,41D): 롤러베어링

5(5A,5B,5C,5D): 외륜컵 10: 키부

14: 키홈 16: 밸런스 웨이트

17: 나사구멍(밸런스 웨이트용 부착부)

18: 플러그

상술한 과제를 달성하기 위해 본 발명의 제1구성특징은 경동이 자유롭도록 2개의 축체를 연결하는 십자축 연결부에 있어서, 4개의 축부를 가지고 2개의 축체 사이에 배치되는 십자축과; 이 4개의 축부에 각각 회전가능하게 배치되어 대응 축체와 결합되는 외륜컵과; 상기 외륜컵과 밸런스를 취하기 위한 밸런스 웨이트가 부착되는 한편 상기 회륜컵 중 하나 이상에 형성되는 부착부를; 구비한다.

본 발명의 제2구성특징은 상기 제1구성특징을 전제로, 상기 부착부는 실질적으로 일정내경을 갖는 부착구멍이 형성되고, 이 부착구멍에는 봉 모양의 밸러스 웨이트가 삽입된다.

본 발명의 제3구성특징은 상기 제1구성특징을 전제로, 상기 축체 중 어느 하나의 일단부에는 키홈이 형성되고, 상기 외륜에는 상기 키홈에 대응하여 지름방향을 따라 돌출하는 키부가 배치되며, 이 키부의 지름방향 내단에서 키부의 길이 방향을 따라 오목하게 들어가는 나사구멍이 형성되며, 이 나사구멍 안에 봉모양의 밸런스 웨이트가 삽입되고 이 나사구멍에 나사결합하는 플러그에 의해 고정된다.

이하 본 발명의 상세를 도면을 기초로 설명하면 도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 것으로 도 1은 일 실시예에 관한 십자축 연결부의 사시도이며, 일부 분해하여 도시하고 있다. 도 2는 도 1의 십자축 연결부의 정면도로 십자축의 각 축부에 마련되는 외륜컵 중 하나의 외륜컵을 단면하여 도시하고 다른 외륜컵은 쇄선으로 외형만을 도시하고 있다. 도 3은 도 2의 (3)-(3)선에서의 단면도이다.

이들 도면에 있어서 부호 1은 십자축 연결부 전체를 도시하고, 2 및 3은 이 십자축 연결부(1)에 의해 경동이 자유롭도록 연결되는 축체로 부호 2가 제 1축체, 부호 3이 제 2축체이다. 십자축 연결부(1)는 십자축(4)과, 이 십자축(4)의 4개의 축부(41A)(41B)(41C)(41D)(41이라 총칭함)에 마련되는 4개의 롤러베어링(5A)(5B)(5C)(5D)(5라 총칭함)을 포함하는 것이다. 이들의 롤러베어링(5)은 모두 십자축(4)의 4개의 축부(41)를 각각 내륜으로 하는 것으로 다수의 침상롤러(6)와, 쓰러스트푸시(7)와, 외륜컵(8A)(8B)(8C)(8D)(8이라 총칭함)을 포함하여 구성되고 있다. 또한 4개의 롤러베어링(5)은 서로 같은 구성이기 때문에 도면에는 일부의 롤러베어링(5A)(5D)에 대해 내부 부재를 도시하고 있다.

외륜컵(8)은 정면에서 보아 부채꼴모양의 블록으로 형단조에 의해 성형되고 있다. 이 외륜컵(8)의 부채꼴모양의 뻗어나온 부에는 볼트용 삽통구멍(9)이 형성됨과 동시에 대응하는 축체(2)(3)와 마주보는 면부에는 지름방향을 따라 돌출한 키부(10)가 형성되고 있다.

한편 각 축체(2)(3)의 단부에는 외륜컵(8)에 대응하여 부채꼴모양으로 외륜컵(8)측으로 돌출한 부착시트(11)(12)가 마련된다. 한편 부착시트(11)는 제 1축체(2)의 단부에 서로 180도 대향하도록 마련되는 것으로 이들 2개의 부착시트(11)(11)는 4개의 외륜컵(8)중 서로 180도 대향하는 2개의 외륜컵(8A)(8B)에 대응하고 있다. 다른쪽의 부착시트(12)는 제 2축체(3)의 단면에 마련된 것으로 다른 2개의 외륜컵(8C)(8D)에 대응하고 있다.

각 부착시트(11)(12)에는 그 부채꼴모양의 뻗어나온 영역에 나사구멍(13)이 형성됨과 동시에 그 중앙부에 지름방향의 키홈(14)이 형성되고 있다. 각 부착시트(11)(12)에 각각 대응하는 외륜컵(8)을 접합시킨 상태에서는 키홈(14)에 외륜컵(8)의 키부(10)가 감합하고, 나사구멍(13)은 외륜컵(8)의 삽통구멍(9)이 합치한다. 부호 15는 외륜컵(8)의 삽통구멍(9)을 거쳐 축체(2)(3)의 부착시트(11)(12)의 나사구멍(13)에 나사결합되는 볼트로 이 볼트(15)에 의해 외륜컵(8)은 대응하는 축체(2)(3)의 부착시트(11)(12)에 일체 회전하도록 고착된다.

상기 각 외륜컵(8)에는 다른 외륜컵(8)과의 밸런스 조정용 밸런스웨이트(16)가 마련되고 있다. 구체적으로는 도 1에서는 외륜컵(8D)에 대해 도 3에서는 외륜컵(8A)(8B)에 대해 각각 도시하는 것과 같이 각 외륜컵(8)의 키부(10)에, 상기 밸런스웨이트(16)의 부착부로서 키부(10)의 지름방향 내단에서 키부(10)의 길이방향을 따라 오목하게 들어가는 나사구멍(17)이 형성되고 있다. 밸런스웨이트(16)는 여기서는 봉모양으로 나사구멍(17)안에 삽입되고 있다. 그리고 나사구멍(17)안에 파묻는 형태의 플러그(18)를 나사삽입하는 것으로 밸런스웨이트(16)는 나사구멍(17)안에 고정되고 있다.

도 1 및 도 3에서 도시되지 않은 다른 외륜컵(8)의 키부(10)에도 동일한 나사구멍(17)이 형성되고, 그 나사구멍(17)에 봉모양의 밸런스웨이트(16)가 삽입되며 파묻는 형태의 플러그(18)에 의해 고정되고 있다. 또한 도 2 및 도 3에 있어서 부호 19는 롤러베어링(5)의 개방측의 씨일, 부호 20은 십자축(4)의 축부(41) 내부에 형성된 급유로이다.

상기 구성의 십자축 연결부(1)에 있어서 외륜컵(8)이 형단조로 형성되어 외면이 마감가공되지 않는 단조면 상태이면 각 외륜컵(8) 마다 중량에 차이가 생기지만 밸런스웨이트(16)에 의해 밸런스조정이 가능하다.

밸런스웨이트(16)를 이용하여 밸런스조정을 하는 데에는 우선 180도 대향하는 2개의 외륜컵(8) 예를들면 외륜컵(8A)(8B)에 대해 밸런스웨이트(16)를 제외한 각각의 중량을 계측한 후 그 계측결과를 기초로 밸런스웨이트(16)의 중량을 조정한다. 중량의 조정에는 밸런스웨이트(16)가 봉모양이므로 이를 적당한 길이로 절단하면 된다. 중량조정한 밸런스웨이트(16)는 각각 대응하는 외륜컵(8)의 키부(10)에 있는 나사구멍(17)에 삽입하고 플러그(18)에 의해 나사구멍(17)내에 고정한다. 이것으로 180도 대향하는 2개의 외륜컵(8A)(8B)의 중량이 동일하게 되며 2개의 외륜컵(8A)(8B)사이에서 정적밸런스가 취해진다. 다른 180도 대향하는 2개의 외륜컵(8C)(8D)에 대해서도 마찬가지의 순서로 밸런스조정을 행하면 된다.

이상과 같이 하여 상기 구성의 십자축 연결부(1)에서는 연결부 자체에서 정적밸런스가 취해진다. 따라서 십자축 연결부(1)를 축체(2)(3)에 조립한 후 그 조립체의 전체를 밸런싱머신에 걸지 않아도 밸런스조정이 가능하며 사용자에 있어서 십자축 연결부를 교환하여 지장없이 사용가능하다.

또한 외륜컵(8)은 중량이 있는 블록으로 십자축(4)의 각 축단에 있기 때문에 그 회전모멘트가 크다. 이와같은 외륜컵(8)에 대해 정적밸런스가 취해져 있으면 이 십자축 연결부(1)를 축체(2)(3)에 짜 넣은 조립체의 전체에 대해서도 거의 밸런스가 취해진다고 봐도 된다. 그 때문에 십자축 연결부(1)와 축체(2)(3)와의 조립체 전체의 밸런스 조정은 미세조정으로 가능하다.

이 외에 밸런스웨이트(16)의 부착부로서의 나사구멍(17)은 형성이 용이하며 가공공정에 부담을 주지 않고 실시할 수 있다. 또 밸런스웨이트(16)는 봉모양이기 때문에 이를 적당한 길이로 절단하는 것으로 중량의 조정이 용이하게 가능하다.

또한 동력의 전달시에는 원심력이 밸런스웨이트(16)를 나사구멍(17)의 안쪽 부에 밀어넣도록 작용하므로 밸런스웨이트(16)가 원심력에 의해 튀어나올 염려가 없어 확실하게 나사구멍(17)안에 보지(保持)된다.

또 밸런스웨이트(16)의 부착부로서의 나사구멍(17)은 외륜컵(8)의 본체부로부터 돌출하는 키부(10)에 마련되고 있기 때문에 나사구멍(17)에 의해 외륜컵(8)의 강도를 저하시키는 경우가 없다.

또한 밸런스웨이트용 부착부는 상기 실시예의 나사구멍(17)에 한정되지 않으며 각형의 오목부라도 되고 또한 밸런스웨이트의 형상도 봉모양이나 판모양이라도 되며, 요컨데 외륜컵(8)중 어느 한 부위에 밸런스웨이트(16)를 부착할 수 있으면 된다. 예를들어 상기 실시예에서의 밸런스웨이트용 부착부로서의 나사구멍(17)은 상기 형상에 한정되지 않으며 외륜컵(8)의 키부(10)에, 그 지름방향 외단에서 키부(10)의 길이방향을 따라 안쪽으로 들어가는 모양으로 형성해도 된다.

또 외륜컵(8)의 부채꼴모양의 뻗어나온 부분에 밸런스웨이트용 부착부로서 볼트(15)의 삽통구멍(9)과 평행한 나사구멍, 혹은 암나사가 없는 둥근구멍을 형성하여 이 구멍안에 봉모양의 밸런스웨이트(16)를 삽입하도록 해도 된다. 밸런스웨이트용 부착구멍이 나사구멍인 경우는 이 나사구멍에 나사결합하는 볼트 등의 숫나사로 밸런스웨이트를 나사구멍에 고정해도 되고, 밸런스웨이트 자체를 숫나사체로 하여 나사구멍안에 박아넣도록 해도 된다. 부착구멍은, 암나사가 없는 둥근구멍인 경우는 이 구멍안에 밸런스웨이트를 압입하는 것으로 이 구멍안에 고정해도 된다.

상기와 같이 밸런스웨이트의 부착에 외륜컵(8)의 부채꼴모양의 뻗어나온 부분을 이용하는 경우는 키부(10)의 양측에 있는 뻗어나온 부분의 각각에 나사구멍 등의 구멍을 마련하여 이들의 구멍에 밸런스웨이트(16)를 나누어 보지하는 것이 바람직하다. 또한 외륜컵(8)의 뻗어나온 부분을 이용하여 그 두께내에 밸런스웨이트를 마련하면 각 외륜컵(8)에 마련한 밸런스웨이트는 십자축(4)의 중심부를 둘러싸는 위치에 거의 갖추어 위치하게 되여 전체의 밸런스를 쉽게 취할 수 있다.

이 외에 본 발명은 외륜컵(8)을 직접, 축체(2)(3)에 부착하는 타입의 십자축연결부(1)에 한정되지 않으며 외륜컵이 요크 혹은 축체 단부에 일체로 형성된 요크모양의 부분을 통해 축체에 부착되는 타입의 십자축 연결부에도 실시할 수 있다. 또 십자축(4)의 각 축부(41)에는 침상롤러를 갖는 롤러베어링 이외의 구름베어링을 마련해도 된다.

본 발명에 의하면 180도 대향하는 2개의 외륜컵에 각각 소요의 중량 밸런스웨이트를 부착함으로써 대향하는 2개의 외륜컵의 중량을 동일하게 하여 연결부 전체의 정적밸런스를 취할 수 있다. 따라서 십자축 연결부를 축체에 조립한 후 그 조립체의 전체를 밸런싱머신에 걸필요도 없어, 밸런싱머신을 갖지 않은 사용자라도 용이하게 밸런스조정이 가능하다.

Claims (3)

1. 경동이 자유롭도록 2개의 축체를 연결하는 십자축 연결부에 있어서,

   4개의 축부를 가지고 2개의 축체 사이에 배치되는 십자축과;

   이 4개의 축부에 각각 회전가능하게 배치되어 대응 축체와 결합되는 외륜컵과;

   상기 외륜컵과 밸런스를 취하기 위한 밸런스 웨이트가 부착되는 한편 상기 회륜컵 중 하나 이상에 형성되는 부착부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 십자축 연결부.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부착부는 실질적으로 일정내경을 갖는 부착구멍이 형성되고, 이 부착구멍에는 봉 모양의 밸러스 웨이트가 삽입되는 것을 특징으로 하는 십자축 연결부.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 축체 중 어느 하나의 일단부에는 키홈이 형성되고,

   상기 외륜에는 상기 키홈에 대응하여 지름방향을 따라 돌출하는 키부가 배치되며,

   이 키부의 지름방향 내단에서 키부의 길이 방향을 따라 오목하게 들어가는 나사구멍이 형성되며,

   이 나사구멍 안에 봉모양의 밸런스 웨이트가 삽입되고 이 나사구멍에 나사결합하는 플러그에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 십자축 연결부.