KR20060090264A - 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 고무 엘레멘트는, 구동측 리브 및 종동측 리브의 상호 떨어져 마주보는 1쌍의 리브면에 각각 부착되는 1쌍의 판상 부착구(2)와, 상호 떨어져 마주보는 1쌍의 판상 부착구(2)의 사이에 설치되고 1쌍의 판상 부착구(2)의 각각의 탄성체 접합면에 접합된 고무로 된 탄성체(4)를 구비한다. 1쌍의 판상 부착구(2)의 각각의 탄성체 접합면의 중앙영역 또는 중앙영역을 포함해서 플렌지의 회전축선 방향으로 뻗은 폭방향 영역에, 서로를 향해 돌출하는 융기부(3)가 설치되어 있다.

Description

압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트 {Rubber element for compression-type elastic coupling}

본 발명은, 예컨대 디젤엔진의 입출력축 사이에 개설되어, 고무(탄성체)를 압축하는 방향으로 변형시키면서 동력을 전달하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트에 관한 것이다.

이런 종류의 압축형 탄성 이음부재에 관한 선행기술로서, 예컨대 일본국 특허공개 평7-27142호 공보에는, 2단 비틀림 탄성 이음부재가 개시되어 있다. 이 2단 비틀림 탄성 이음부재에서는, 중심부 쪽에 비틀림 강성이 낮은 탄성체가 배치되고, 외주부 쪽에 비틀림 강성이 높은 탄성체가 배치되어 있다. 그리고, 낮은 토크일 때에는 구동측 플렌지로부터 중심부 쪽의 탄성체를 매개로 종동측으로 동력이 전달되고, 부하가 커지게 되면 중심부 쪽의 탄성체와 함께 외주측의 탄성체를 매개로 종동측에 동력이 전달되게 된다.

기타의 선행기술로는, 예컨대 독일국 특허 제3432436호에, 클러치장치의 토그 사이에 고무 엘레멘트가 설치된 구조가 개시되어 있다. 이 고무 엘레멘트는, 평 행하도록 서로 대향하는 2매의 금속판과 이들 금속판 사이에 접착된 고무체로 이루어져 있다. 각 금속판에는 나사간(杆)의 일단이 용접되고, 고무 엘레멘트는 이 나사간을 매개로 토그에 너트로 고정되어 있다.

그러나, 상기 각 문헌에 기재된 장치에는, 각각 이하의 점에서 개량해야 할 여지가 있다. 즉,

(1) 일본국 특허문헌에 개시된 장치에서는, 중심부 쪽 및 외주부 쪽에 배치되는 어느 탄성체도 모두 고무부재 자체로 이루어지고, 금속판 등의 부속부재를 갖고 있지 않다. 따라서, 탄성체가 별개의 부재에 기계적으로 고정되지 않기 때문에, 탄성체가 해가 갈수록 노화되어 소성변형에 의해 수축되어, 입력축 사이와 출력축 사이에 틈(간극)이 생기기 쉽다.

(2) 독일국 특허문헌에 개시된 장치에서는, 도 13a에 도시된 것과 같이 고무체(40)는 금속판(30)에 접착되고, 이 금속판(30)에 용접된 나사간을 매개로 쌍을 이루는 토그 사이에 고무 엘레멘트가 고정되기 때문에, 입출력축 사이에서 틈이 생기기 어렵다. 그러나, 이 장치에서는, 동력전달시에 고무체(40)가 압축변형되어, 도 13b에 도시된 것과 같이 특히 외주측에서 고무체(40)의 일부가 반경방향 바깥쪽으로 크게 삐져나오는 등의 과잉변형이 일어나기 쉽다. 또, 도 13a에 도시된 것과 같이 고무체(40)의 일면이 평면상의 금속판(30) 내면에 접착되어 있기 때문에, 압축변형시에 금속판(30)으로부터 고무체(40)가 박리되기 쉽다.

(3) 상기 어느 장치도, 탄성체(고무부분)의 탄발강성을 높이는 데에는, 고무의 재질을 변경해서 경도를 바꿀 필요가 있다. 또, 어느 장치에 있어서도, 탄성체 를 냉각하는 기구가 설치되어 있지 않아서 피로강도가 낮다.

본 발명은 앞에서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 탄성체의 노화에 의한 틈의 발생 및 이에 따른 이음(異音)의 발생을 방지하고, 입출력축과 탄성체의 판상 부착구의 접합면의 프렛팅을 방지하고, 탄성체의 피로강도를 높이고, 이음부재의 댐핑효과의 조정을 용이하게 하고, 내구성을 향상시켜 고무수명을 연장할 수 있는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트 및 이 고무 엘레멘트를 구비한 탄성 이음부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 공통의 회전축선을 갖고 상호 떨어져 마주보는 구동측 플렌지와 종동측 플렌지에 각각 원주방향으로 간격을 두고 돌출하도록 형성된 복수의 구동측 리브 및 복수의 종동측 리브를 구비한 압축형 탄성 이음부재를 위한 고무 엘레멘트로서, 상기 구동측 리브와 상기 종동측 리브 사이에 설치되어, 탄성체가 압축되면서 동력이 전달되도록 구성된 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트에서, 상기 구동측 리브 및 상기 종동측 리브가 상호 떨어져 마주보는 1쌍의 리브면에 각각 부착되는 1쌍의 판상 부착구와, 상호 떨어져 마주보는 상기 1쌍의 판상 부착구의 사이에 설치되고, 상기 1쌍의 판상 부착구의 각 탄성체 접합면에 접합된 고무로 된 탄성체를 갖고서, 상기 1쌍의 판상 부착구의 각 상기 탄성체 접합면의 중앙영역 또는 이 중앙영역을 포함해서 상기 플렌지의 회전축선 방향으로 뻗은 폭방향 영역에 서로를 향해 돌출하는 융기부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트에 의하면, 판상 부착구의 내면 중앙부에서부터 서로 마주보고서 돌출하는 융기부에 의해, 융기부가 없는 부착구를 이용하는 경우에 비해 탄성체(고무)의 사용량이 감소하고, 탄성체의 재질(경도)을 변경하지 않고도 탄발강성을 높게(딱딱하고) 할 수가 있어, 이에 따라 압축변형시에 바깥쪽으로 삐져나가는 고무부분을 줄일 수가 있게 된다. 또 융기부를 형성함으로써, 예컨대 도 13b와 같은 압축력이 탄성체 부분에 작용해서 탄성체가 압축 변형될 때, 종래와 같이 외주방향으로의 왜곡을 집중적으로 증가시키지 않아, 융기부가 전체적인 왜곡분포의 차이를 작게 해서 균등화하게 된다. 이 때문에, 고무 엘레멘트 내부에서의 발열(發熱)에 차이가 생기기 어렵게 되어, 발열차이에 의한 탄성체의 열화가 억제됨으로써 수명이 연장된다.

또, 바람직하기는, 상기 구동측 플렌지 및 상기 종동측 플렌지가, 축방향으로 간격을 두고 동심축 상에 배치된 구동축 및 종동축의 각 단부에 각각 고정되어 있고, 상기 1쌍의 판상 부착구 각각의, 상기 플렌지의 반경방향 바깥쪽의 단부에 상기 구동측 리브 또는 상기 종동측 리브에 볼트로 고정시키기 위한 부착편이 상기 탄성체 접합면과는 반대측을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 더 바람직하기는, 상기 부착편이 상기 판상 부착구에 대해 직각을 이루도록 연장되도록 한다.

이 고무 엘레멘트에 의하면, 판상 부착구의 일단에 볼트부착편을 갖기 때문에, 탄성 이음부재의 리브 사이에의 부착을 확실하고 용이하게 실시할 수가 있다.

또 바람직하기는, 상기 융기부의 형상을 정면에서 보아 원형 형상으로 한다. 더 바람직하기는, 상기 융기부의 상기 원형 형상을 그 주연부에서 높이가 완만하게 변화되어 낮아지도록 형성한다. 더 바람직하기는, 상기 융기부의 형상은 대략 반구형상 또는 대략 원뿔대형상이 되도록 한다.

이 고무 엘레멘트의 작용효과에 대해 도 11a 내지 도 11c 및 도 12를 참조해서 설명한다. 예컨대, 도 11a에 나타낸 큰 형상의 융기부(30A)에 비해 도 11b에 나타낸 융기부(30B)는 그 곡면형상이 완만하고 크기가 작기 때문에, 판상 부착구(30) 사이의 탄성체(40)에 압축력이 작용했을 때의 왜곡이 균등하게 이루어져 응력분포(도 12 중의 점선 B)도 완만하고, 탄발강성도 도 11a의 융기부(30A)를 형성한 고무 엘레멘트에 비해 부드럽게 된다. 한편, 도 11a의 융기부(30A)를 형성한 고무 엘레멘트에서는, 도 12에 실선 A로 나타낸 응력분포를 생기게 하여, 중앙부분의 왜곡이 커지게 되고, 그 이외의 부분에서는 왜곡이 융기부가 없는 고무 엘레멘트(도 11c)의 경우(도 12 중의 일점쇄선 C) 보다 작게 이루어져, 탄발강성이 딱딱해진다. 이와 같이, 융기부의 폭이나 높이를 변경함으로써, 탄성체의 물성치나 성상을 바꾸지 않고 기계적으로 탄발강성을 변화시킬 수 있다.

따라서, 탄성 이음부재의 크기를 바꾸지 않고, 고무 엘레멘트의 융기부의 형상이나 크기를 바꿔줌으로써, 축계의 비틀림 진동에 적합한 탄성 이음부재를 용이하게 제공할 수 있게 된다. 또, 반복 변동의 진폭이 큰 플란트에는, 왜곡이 균등하게 이루어져 응력분포도 완만한 도 11b에 나타난 융기부(30B)를 가진 고무 엘레멘트를 제공하고, 변동은 적으나 역회전의 빈도가 높은 플란트에는 인장방향의 접착면적이 큰 도 11a에 도시된 융기부(30A)도 고무 엘레멘트를 제공하는 등, 임기응변에 대응할 수 있게 된다.

또, 바람직하기는, 상기 융기부가 상기 플렌지의 회전축선 방향에서의 상기 판상 부착구의 전폭에 걸쳐 형성한다.

또, 바람직하기는, 상기 판상 부착구의 주연부에서, 그 두께를 전체 주위에 걸쳐 낮아지는 단차가 형성되도록 한다.

이 고무 엘레멘트에 의하면, 단차를 형성함으로써 탄성체와 판상 부착구와의 경계부분에서의 접촉면적이 확대되어, 압축시나 인장시에 탄성체에 작용하는 부하를 분산할 수 있어, 응력 집중을 피할 수 있게 된다. 이 때문에, 판상 부착구의 평면부와 단차부와의 탄성체의 경계부분에 생기는 흠집의 발생을 억제할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 실시예로서 뒤에 설명하는 도 1c에 기재된 고무 엘레멘트에서, 도 2a에 도시된 것과 같이 탄성체와 판상 부착구의 단차의 일부(판상 부착구의 단차의 압축 방향과 수직을 이루는 면)에 접착되지 않은 곳을 마련하여, 탄성체가 압축하중을 받았을 때에 탄성체가 자유롭게 변형가능한 영역을 갖는 구조로 하는 것이 한층 바람직하다. 이와 같이 하면, 도 2b에 도시된 것과 같이, 판상 부착구 상에 탄성체가 부풀려져 있는 상태로 탄성체에 인장과 압축이 작용하는 것과 같이, 판상 부착구와 탄성체의 접촉부분은 압축·인장방향과 평행인 전단방향의 힘을 받게 되고, 변위는 고무 엘레멘트 전체의 탄발강성에 의존하기 때문에, 전단응력임에도 불구하고 압축응력 발생시와 같은 왜곡밖에 생기지 않아, 그 부분의 응력이 대폭 저감되어, 종래의 고무 엘레멘트에 비해 응력이 1/3 이하로 된다.

또 바람직하기는, 상기 탄성체의 형상을, 상기 1쌍의 판상 부착구 사이에서 노출되는 전체 주위면에서, 각 판상 부착구의 근방에서 바깥쪽으로 약간 부풀어오르고 중간부에서는 안쪽으로 약간 패이도록 형성한다.

이 고무 엘레멘트에 의하면, 정격 하중시에 탄성체가 압축되어 변형될 때 바깥 주위 부근의 부풀어오른 형상이 단면에서 대략 수평으로 된다. 또, 탄성체의 표면형상이 오목형상이기 때문에, 방열면적(전체 주위 면적)이 증대해서, 냉각효과가 향상된다. 한편, 종래의 고무 엘레멘트의 경우에는, 같은 조건 하에서 탄성체 표면에 크고 깊은 패임부가 발생하기 쉽고, 따라서 반복 하중을 받게 되면 특히 그 패인부분이 손상이 되어 균열이 발생할 가능성이 있게 된다.

또, 바람직하기는, 상기 판상 부착구의 외면의 대략 중앙위치에, 고정용 볼트의 나사구멍을 상기 융기부의 내부를 향해 뚫어놓는다. 더 바람직하기는, 상기 나사구멍의 바닥 단부를 평탄하게 형성한다.

이 고무 엘레멘트에 의하면, 융기부를 이용해서 나사구멍을 형성할 수가 있다. 그리고, 나사구멍의 바닥 단부가 날카로워져 있으면 나사구멍의 나사결합부를 짧게 해야 하지만, 바닥 단부를 평탄하게 했기 때문에 나사결합부의 실효 길이를 최대한으로 길게 할 수가 있어, 융기부의 높이의 변경에 유연하게 대응할 수 있게 된다. 특히, 바닥 단부의 형상을 평탄하게 하고 또한 라운드를 띤 형상으로 하여도 좋다.

또, 바람직하기는, 상기 판상 부착구의 형상은 대략 사각형이고, 상기 탄성체의 형상은 대략 직방체로 한다. 더 바람직하기는, 상기 판상 부착구의 형상은 대략 정방형으로 한다.

또, 바람직하기는, 상기 판상 부착구는 금속재료로 형성되도록 한다.

또, 바람직하기는, 상기 탄성체는 가류에 의해 상기 판상 부착구의 상기 탄성체 접합면에 접착되도록 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 압축형 탄성 이음부재는, 공통의 회전축선을 갖고 상호 떨어져 마주보는 구동측 플렌지 및 종동측 플렌지로서, 각각 원주방향으로 간격을 두고 돌출하도록 형성된 복수의 구동측 리브 및 복수의 종동측 리브를 가진 구동측 플렌지 및 종동측 플렌지와, 상기 복수의 구동측 리브와 상기 복수의 종동측 리브의 사이에 각각 설치된 복수의 상기 고무 엘레멘트를 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 실시예를 나타낸 측면도,

도 1b는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 실시예를 나타낸 평면도,

도 1c는, 도 1a의 C-C선 단면도,

도 2a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제2실시예를 나타낸 판상 부착구(2)의 내면 주연부(2e)와 고무 본체(4)의 접착부위의 일부를 확대해서 나타낸 단면도,

도 2b는, 도 2a와 동일한 작용을 발휘하는 고무 엘레멘트의 다른 예를 나타내는 일부를 확대해서 나타낸 단면도,

도 3a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제3실시예를 나타낸 측면도,

도 3b는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제3실시예를 나타낸 평면도,

도 3c는, 도 3a의 C-C선 단면도,

도 4a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제4실시예를 나타낸 측면도,

도 4b는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제4실시예를 나타낸 평면도,

도 4c는, 도 4a의 C-C 선 단면도,

도 5는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제5실시예를 나타낸 단면도,

도 6은, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제6실시예를 나타낸 일부를 단면으로 나타낸 사시도,

도 7은, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제7실시예를 나타낸 단면도,

도 8은, 디젤기관측의 구동측 축과 발전기측의 종동측 축의 사이에 설치되는 압축형 탄성 축이음부를 나타낸 도면 9의 A-A선 단면도로서, 상기 탄성 이음부재에 본 발명의 제1실시예에 의한 고무 엘레멘트(1)가 조립되어 있다.

도 9는, 도 8의 B-B선 단면도,

도 10은, 도 8의 압축형 탄성 축이음부에 본 실시예의 고무 엘레멘트를 장착한 상태를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 11a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 단면도로서, 융기부의 사이의 고무체 폭(L1)을 고무체 폭(L)의 O.5배로 한 것,

도 11b는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 단면도로서, 융기부의 사이의 고무체 폭(L1)을 고무체 폭(L)의 O.9배로 한 것,

도 11c는, 융기부가 없는 고무 엘레멘트의 단면도,

도 12는, 도 11a ~ 도 11c의 각 고무 엘레멘트에 대해 정격 압축력이 작용했을 때의, 고무체의 폭방향 중간위치에서의 반경방향(r)의 왜곡률을 나타낸 선도,

도 13a는, 융기부가 없는 종래의 고무 엘레멘트를 나타낸 단면도,

도 13b는, 압축력이 작용했을 때의 상기 고무 엘레멘트를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 압축형 탄성 축이음부의 고무 엘레멘트의 실시예를 도면에 기해 설명한다.

도 8 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 본 예의 압축형 탄성 축이음부(10)는, 구동측 축(도시되지 않음)과 종동측 축(14) 사이에서 동력을 전달하도록 구성되어 있다. 구동측 축의 단부에는 플라이휠(11)이 일체로 형성되고, 이 플라이휠(11)에 원형고리모양의 구동측 플렌지(12)가 원주방향(c)으로 등간격으로 배치되는 복수의 볼트(12a)에 의해 일체로 회전할 수 있게 고정되어 있다. 한편, 구동측 플렌지(12)로부터 축방향으로 소정 간격을 두고 발전기(13)의 종동측 축(14)이 구동측 축과 동심축 상에 회전할 수 있게 배치되어 있다. 종동측 축(14)은 원통형상의 종동축 통(15) 내에 헐겁게 삽입되어, 키(16)를 매개로 일체로 회전할 수 있게 연결되어 있다. 종동축 통(15)의 일단부 주위에 구동측 플렌지(12)에 비해 약간 작은 직경이고 밖으로 향한 종동측 플렌지(17)가 일체로 형성되어 있다.

구동측 플렌지(12)에서부터 종동측 플렌지(17)를 향해 복수(본 예에서는 5 개)의 단면이 대략 삼각형상인 구동측 리브(18)가, 원주방향(c)으로 등간격으로 돌출해서 형성되어 있다. 또, 종동측 플렌지(17)로부터도 구동측 플렌지(12)를 향해 복수(본 예에서는 5개)의 단면이 대략 삼각형상인 종동측 리브(19)가, 원주방향(c)으로 등간격으로 돌출해서 형성되어 있다. 본 예의 고무 엘레멘트(1)는, 그 장착에 즈음하여 구동측 리브(18) 및 종동측 리브(19)의 상호 대향하는 평행한 1쌍의 리브면 사이에 형성된 공간부(C)에, 외주측으로부터 중심부를 향해 헐겁게 삽입되어 볼트로 고정되게 된다.

도 1a ~ 도 1c에 도시된 것과 같이, 각 고무 엘레멘트(1)는, 본 예에서는 대략 직방체 형상의 천연고무로 된 고무체(탄성체;4)와, 서로 대향해서 배치되는 1쌍의 장방형 형상의 판상 부착구(2)로 이루어져 있다. 도 1c에 도시된 것과 같이 판상 부착구(2)는 단면 대략 L자 형태로, 일단(외주단)에 볼트부착편(2a)이 직각 방향으로 일체로 돌출해서 형성되어 있고, 이 볼트부착편(2a)에는 복수의 볼트구멍(2b)이 일정 간격으로 뚫어져 있다. 각 판상 부착구(2)의 내면에서, 대략 중앙부에 서로 대향해서 안쪽으로 돌출하는 융기부(3)가 형성되어 있다. 이 융기부(3)는, 본 예에서는 각부(角部)를 없이해서 전체적으로 단면이 원호형상의 완만한 곡면으로 형성된 대략 원뿔대 형상으로 되어 있다.

또, 각 판상 부착구(2)의 외면에서 반경방향(r)의 대략 중간위치에는, 고정나사(21) 선단부의 나사결합부(나사구멍;2c)가 융기부(3)를 이용해서 그 내부를 향해 뚫어져 있다. 이 나사구멍(2c)의 바닥 단부는 평탄하고 주위가 둥글게 형성되어 있다. 그리고 도 1a ~ 도 1c에 도시된 것과 같이, 판상 부착구(2)의 내면 주연부 (2e)를 그 안쪽의 내면 평면부(2d)에 비해 한 단계 낮도록 판상 부착구(2)의 전체 주위에 걸쳐 형성하고, 내면 평면부(2d)와의 사이에 단차가 마련되어 있다. 그리고, 탄성체로서 본 예에서는 고무체(4)를 1쌍의 판상 부착구(2)의 서로 대향하는 내면 평면부(2d)에 가류(加硫)에 의해 접착되어 있다.

고무체(4)는 대략 직방체 형태로 되어 있으나, 본 예에서는 도 1a 및 도 1c에 도시된 것과 같이, 1쌍의 판상 부착구(2,2) 사이에서 노출되는 전체 주위면에서, 각 판상 부착구(2)의 근방에서 바깥쪽으로 약간 볼록형상으로 부풀어오르고, 중간부에서는 안쪽으로 오목형상으로 패이도록 형성되어 있다. 이 고무체(4)의 외주면의 요철형상은, 천연고무 등의 고무재료를 예컨대 금형 내에 충전해서 형성할 수가 있다. 또, 판상 부착구(2)의 내면 주연부(2e)는, 도 1b와 같이 4 귀퉁이에서도 평면에서 보아 각부가 생기지 않도록 라운드를 부여하여 원호형상으로 형성되어 있다.

상기와 같이 해서 본 실시예에 관한 고무 엘레멘트(1)가 구성된다. 이 고무 엘레멘트(1)는, 그 장착에 즈음해서는, 구동측 리브(18)와 종동측 리브(19)의 사이의 각 공간부(C) 내에 외주측에서부터 중심부를 향해 반경방향으로 헐겁게 삽입되어, 판상 부착구(2)의 볼트 부착편(2a)의 볼트구멍(2b)에 관통하게 된 볼트(22)를 각 리브(18,19)의 외주면의 나사구멍(도시되지 않음)에 나사결합시켜 고정하게 된다. 또, 구동측 리브(18)와 종동측 리브(19)에는 오목부(18a,19a)가 각각 형성되고, 각 오목부(18a,19a)내에 고정나사(21)의 삽통구멍(도시되지 않음)이 판상 부착구(2)에 직교하는 방향으로 뚫어져 있고, 이 삽통구멍에 고정나사(21)를 삽통해서 선단부를 판상 부착구(2)의 나사결합부(2b)에 나사결합시켜 조여줌으로써, 각 리브(18,19)의 내면에 판상 부착구(2)가 밀착해서 고정된다.

도 2a는, 본 발명의 고무 엘레멘트의 제2실시예에서, 판상 부착구(2)의 내면 주연부(2e)와 고무체(4)의 접착부위 일부를 확대해서 나타낸 단면도로서, 도 1c의 판상 부착구(2)에서 그 내면 주연부(2e)의 수직면(2f)에는 고무체(4)를 접착되지 않도록 한 점이 상기 제1실시예의 고무 엘레멘트(1)와 다르게 되어 있다. 즉, 이 제2실시예에서는, 고무체(4)에 압축력이 작용했을 때, 고무체(4)의 일부에 자유로이 변형가능한 영역을 갖도록 한 구조로 되어 있다. 이와 같이 하면, 도 2b에 도시된 것과 같이, 판상 부착구(2)의 일단면(2h) 상에 고무체(4)의 일부가 부풀어올라 올려놓아진 상태로 고무체(4)에 인장과 압축이 작용하는 것과 같아지게 된다. 판상 부착구(2)의 단면(2h)과 고무체(4)의 접촉부분(4s)은 압축·인장방향과 평행한 전단(剪斷)방향의 힘을 받고, 변위는 고무 엘레멘트(1) 전체의 탄발강성에 의존하기 때문에, 전단응력임에도 불구하고 압축응력 발생시와 같은 왜곡밖에 생기지 않기 때문에, 도 2b에서의 고무체(4)의 부분(4s)의 응력이 대폭 저감 되어, 종래의 고무 엘레멘트에 비해 응력이 1/3 이하로 된다.

도 3a ~ 도 3c는 본 발명 고무 엘레멘트의 제3실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예의 고무 엘레멘트(1')는 상기 제1실시예의 고무 엘레멘트(1)에 비해 판상 부착구(2)의 반경방향(r) 길이가 짧고 정방형인 점이 다르지만, 기본적으로는 상기 제1실시예와 공통하고 있다.

도 4a ~ 도 4c는 본 발명 고무 엘레멘트의 제4실시예를 나타낸 것으로, 본 예의 고무 엘레멘트(1")는 고무체(4)에 복수의 냉각용 공기통로(5)를 간격을 두고 뚫고서, 각 공기통로(5) 내에 금속제 슬리브(6)를 끼워 장착하고 있는 점이 다르지만, 기본적으로는 상기 제3실시예의 고무 엘레멘트(1')와 공통하고 있다.

도 5는 본 발명의 고무 엘레멘트의 제5실시예를 나타낸 단면도로서, 판상 부착구(2)의 내면의 중앙부에 설치하는 융기부(3-1)의 형상이 반구체 형상으로 형성되어 있는 점이 다른 실시예와 다르다. 기타의 구성에 대해서는 공통하기 때문에, 공통의 부재에는 동일한 부호를 이용해서 도면 중에 나타내고서 설명을 생략한다.

도 6은 본 발명 고무 엘레멘트의 제6실시예를 나타내는 일부를 단면으로 나타낸 사시도로서, 판상 부착구(2)의 내면에 반경방향(r)의 중간위치에서, 단면이 대략 사각형인 융기부(3-2)가 폭방향(w;플렌지의 회전축선 방향)의 영역에 연속해서 형성되어 있는 점이 다른 실시예와 다르다. 기타의 구성에 대해서는 공통하기 때문에, 공통의 부재에는 동일한 부호를 이용해서 도면 중에 나타내고, 설명을 생략한다.

도 7은 본 발명 고무 엘레멘트의 제7실시예를 나타낸 단면도로서, 판상 부착구(2)의 내면의 중앙부에 형성되는 융기부(3-3)의 형상이, 반구체 형상에서 반경방향(r)의 일단(외주단) 측에서 눈물방울 모양으로 늘어져 비대칭으로 형성되어 있는 점이 다른 실시예와 다르다. 기타의 구성에 대해서는 공통하기 때문에, 공통의 부재에는 동일한 부호를 이용해서 도면 중에 나타내고, 설명을 생략한다.

한편, 제1 또는 제3실시예의 변형예로서, 도 5 ~ 도 7에 도시된 제5 ~ 제7실시예와 같이, 판상 부착구(2)의 주연부(2e)의 단차를 없앨 수도 있다.

또, 앞에서 설명한 압축형 탄성 축이음부(10)는, 본 발명 고무 엘레멘트가 조립된 압축형 탄성 이음부재의 한 예로서, 본 발명 고무 엘레멘트가 조립되는 압축형 탄성 이음부재의 구조는, 앞에서 설명한 압축형 탄성 축이음부(10)의 구조에 한정되는 것은 아니다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 어느 정도 특정적으로 설명하였으나, 그들에 대해 여러 가지 변경을 할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위 및 기술사상에서 일탈하지 않고, 본 명세서 중에 특정적으로 기재된 실시예와 다른 태양으로 본 발명을 실시할 수도 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 관한 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트는, 상기와 같이 구성됨으로써, 다음과 같은 뛰어난 효과가 있다.

1) 융기부를 형성함으로써 고무 엘레멘트의 과잉팽창 및 탄성체의 과잉변형을 방지할 수 있기 때문에, 탄성 이음부재의 소경화 및 계속된 장기 사용에 의한 탄성체의 영구왜곡량을 줄일 수 있고, 피로강도를 향상시켜 수명을 연장할 수 있다.

2) 융기부를 매끈매끈한 곡면으로 형성함으로써 응력 집중을 피할 수가 있고, 융기부의 폭이나 높이를 변화시켜줌으로써 탄성체의 물성치(物性値)를 변화시키지 않고 고무 엘레멘트의 응력분포 및 왜곡을 조정할 수가 있다.

3) 판상 부착구의 주연부에 단차를 형성함으로써 탄성체와 판상 부착구의 접 촉부분의 면적을 증대시키고, 특히 고무 엘레멘트가 인장 압축되는 방향과 평행한 방향으로 판상 부착구에 대해 탄성체가 접촉하는 부분을 설치하여 변동시의 부하를 분산시킴으로써, 판상 부착구와 탄성체의 접촉부분의 응력 집중을 완화시킬 수가 있어, 가혹한 조건 하에서도 탄성체 표면의 손상을 억제할 수 있다.

4) 압축형 탄성 이음부재에 조립한 상태에서는, 고무 엘레멘트의 외주측이 크게 압축되어 바깥쪽으로 밀어내어, 판상 부착구와의 접촉부분과 중심부 쪽의 탄성체 부분에서 변형량에 격차가 생기기 쉬우나, 본 발명의 고무 엘레멘트에서는, 융기부를 형성함으로써 탄성체가 완만하게 부풀어오른 형상을 나타내어, 효율적으로 무리없이 구동측에서부터 종동측으로 동력을 전달할 수 있게 된다.

Claims (17)

1. 공통의 회전축선을 갖고 서로 떨어져 마주보는 구동측 플렌지와 종동측 플렌지에 각각 원주방향으로 간격을 두고 돌출하도록 형성된 복수의 구동측 리브 및 복수의 종동측 리브를 구비한 압축형 탄성 이음부재를 위한 고무 엘레멘트로서, 상기 구동측 리브와 상기 종동측 리브 사이에 설치되어, 탄성체가 압축되면서 동력이 전달되도록 구성된 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트에서,

   상기 구동측 리브 및 상기 종동측 리브의 서로 떨어져 마주보는 1쌍의 리브면에 부착되는 1쌍의 판상 부착구와,

   상기 서로 떨어져 마주보는 1쌍의 판상 부착구 사이에 설치되어, 상기 1쌍의 판상 부착구 각각의 탄성체 접합면에 접합된 고무로 된 탄성체를 갖추되,

   상기 1쌍의 판상 부착구 각각의 상기 탄성체 접합면의 중앙영역 또는 상기 중앙영역을 포함해서 상기 플렌지의 회전축선 방향으로 뻗은 폭방향 영역에, 서로를 향해 돌출하는 융기부가 형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동측 플렌지 및 상기 종동측 플렌지가, 축방향으로 간격을 두고 동심축 상에 배치된 구동축 및 종동축의 각 단부에 각각 고정설치되어 있고,

   상기 1쌍의 판상 부착구 각각의 상기 플렌지의 반경방향 바깥쪽 단부에, 상기 구동측 리브 또는 상기 종동측 리브에 볼트로 고정하기 위한 부착편이, 상기 탄성체 접합면과는 반대측을 향해 연장형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
3. 제2항에 있어서, 상기 부착편이 상기 판상 부착구에 대해 직각을 이루고 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 융기부의 형상이 정면에서 보아 원형 형상으로 된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
5. 제4항에 있어서, 상기 융기부의 상기 원형 형상이, 그 주연부에서 높이가 완만하게 변화되어 낮아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
6. 제4항에 있어서, 상기 융기부의 형상이 반구형상인 것을 특징으로 하는 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
7. 제4항에 있어서, 상기 융기부의 형상이 원뿔대형상인 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 융기부가, 상기 플렌지의 회전축선 방향에서의 상기 판상 부착구의 전체 폭에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판상 부착구의 주연부에서 그 두께가 전체 주위에 걸쳐 낮아져 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체의 형상이, 상기 1쌍의 판상 부착구 사이에 노출되는 전체 주위면에서, 각 판상 부착구의 근방에서 바 깥쪽으로 약간 부풀어오르고, 중간부에서는 안쪽으로 약간 움푹 패이도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판상 부착구의 외면의 중앙위치에, 고정용 볼트의 나사구멍이 상기 융기부의 내부를 향해 뚫려진 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
12. 제11항에 있어서, 상기 나사구멍의 바닥 단부가 평탄하게 형성된 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 엘레멘트.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판상 부착구의 형상이 사각형이고, 상기 탄성체의 형상은 직방체인 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
14. 제13항에 있어서, 상기 판상 부착구의 형상이 정방형인 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 판상 부착구가 금속재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체가 가류에 의해 상기 판상 부착구의 상기 탄성체 접합면에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 압축형 탄성 이음부재의 고무 엘레멘트.
17. 공통의 회전축선을 갖고 상호 떨어져 마주보는 구동측 플렌지 및 종동측 플렌지로서, 각각 원주방향으로 간격을 두고 돌출하도록 형성된 복수의 구동측 리브 및 복수의 종동측 리브를 가진 구동측 플렌지 및 종동측 플렌지와,

    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 고무 엘레멘트로서, 상기 복수의 구동측 리브와 상기 복수의 종동측 리브 사이에 각각 설치된 복수의 고무 엘레멘트를 구비하여 이루어진 압축형 탄성 이음부재.

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