KR20060109811A

KR20060109811A - 축 연결 구조

Info

Publication number: KR20060109811A
Application number: KR1020050105170A
Authority: KR
Inventors: 마사노부 추지
Original assignee: 가부시키 가이샤 메이덴샤
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-10-23
Also published as: CN100554912C; CN1854704A; KR100659524B1; JP2006300116A; JP4529776B2

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 축 연결 구조는 공시체의 수 스플라인 축과 피연결 축 사이에 중심 어긋남이 있어도 연결이 용이할 뿐만 아니라, 진동을 흡수한다.

축 연결 구조는 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 피연결 축(12)을 유니버설 조인트(5) 및 암 스플라인 축(7)을 통해 연결하고, 피연결 축(12)의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부(14)에 지지부(21)를 피연결 축(12)의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지하고, 지지부(21)의 이동을 제1 플로팅 스프링(29)에 의해 규제한다. 또한, 암 스플라인 축(7)을 회전 베어링(18)에 의해 지지하고, 회전 베어링(18)을 구면 베어링(20)에 의해 지지하고, 하단이 구면 베어링(20)과 연결된 가동 축(24)을 지지부(21)에 상하 이동 이동이 자유롭게 끼워 통과시키고, 가동 축(24)과 지지부(21) 사이에 밸런스 스프링(25)을 설치한다.

축, 공시체, 축 연결 구조

Description

축 연결 구조{AXIS CONNECTING STRUCTURE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축 연결 구조의 종단 정면도이다.

도 2는 제2 실시예에 따른 축 연결 구조의 종단 측면도이다.

도 3은 제2 실시예에 따른 축 연결 구조의 요부 사시도이다.

도 4는 종래의 축 연결 구조의 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:공시체 4:수 스플라인 축

5:유니버설 조인트 7:암 스플라인 축

12:피연결 축 14:서스펜션부

15:부착 부재 16:실린더 장치

17:피스톤 로드 18, 30:회전 베어링

19, 23, 32, 34:베어링 20:구면 베어링

21:지지부 22:LM 가이드

24:가동 축 25:밸런스 스프링

29, 33, 35:플로팅 스프링 30a:회전 축

31:지지 부재

[특허 문헌 1] 일본 실용신안 공보 평1-7853호 공보

[특허 문헌 2] 일본 실용신안 공보 평2-10432호 공보

본 발명은 공시체의 축 위치가 불안정 또는 기종에 따라 변화하는 경우의 축 연결 구조에 관한 것이다.

특허 문헌 1에서는, 구동 모터에 연결된 트랜스미션과 플라이휠을 연결할 때에, 그 양자를 가요 축 커플링 및 스플라인 구조를 통해 연결한 것이 나타나 있다. 또한, 특허 문헌 2에서는, 엔진과 동력계를 연결할 때에, 역시 가요 축, 커플링 및 스플라인 구조를 통해 연결한 것이 나타나 있다.

도 4는 종래의 다른 축 연결 구조의 정면도를 도시하고, 라인용 엔진 테스터 등에서는, 엔진 등의 공시체(1)는 가대(2) 상에 러버 마운트(3)를 통해 설치되고, 공시체(1)의 출력측에는 수 스플라인 축(4)이 설치된다. 유니버설 조인트(5)의 일단은 동력계의 입력축 등의 피연결 축(12)과 연결되고, 유니버설 조인트(5)의 타단은 연결 축(13)을 통해 암 스플라인 축(7)과 연결되고, 연결 축(13)은 결합 베어링(6)에 의해 회전이 자유롭게 지지되고, 결합 베어링(6)은 지지부(9)에 의해 이동이 자유롭게 지지된 이동대(8)에 부착되고, 이동대(8)에는 실린더 장치(10)의 피스톤 로드(11)가 연결된다. 피연결 축(12)은 축 방향의 이동이 가능하다.

상기 구성에 있어서, 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 동력계의 입력 축 등 의 피연결 축(12)을 연결할 때에는, 실린더 장치(10)의 피스톤 로드(11)의 축 방향의 구동에 의해 결합 베어링(6)을 움직이고, 암 스플라인 축(7)을 가압하여 수 스플라인 축(4)과 스플라인 끼워 맞춤시킨다. 도 4의 축 연결 구조에서는, 공시체(1)의 축 위치가 변화하여, 수 스플라인 축(4)과 피연결 축(12)이 중심 어긋남을 일으켜도, 유니버설 조인트(5)는 이 중심 어긋남을 흡수한다.

그러나, 도 4에 도시한 종래의 축 연결 구조에서는, 공시체(1)가 엔진인 경우, 러버 마운트(3) 상에 재치되기 때문에, 축 위치가 ±1㎜ 정도의 정밀도로 되어, 유니버설 조인트(5)를 사용하여도 중심 어긋남을 충분히 흡수할 수 없었다.

또한, 반송용 팔레트로 하여도, 중심 내기 정밀도가 높은 것을 준비하여야만 하고, 높은 비용이 요구되었다.

한편, 결합 베어링(6)은 중심 위치가 고정되어져 있기 때문에, 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 암 스플라인 축(7)의 결합이 용이하지 않았다.

또한, 연결 축(13)은 1분에 6000∼8000 회전하기 때문에, 결합 베어링(6)은 중심 어긋남으로 인한 진동을 받아 내구성이 떨어지게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 중심 어긋남이 일어나도 축 연결이 용이함과 아울러, 진동을 흡수할 수 있는 축 연결 구조를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제의 해결을 위한 본 발명의 한 특징에 따른 축 연결 구조는, 공시체의 수 스플라인 축과 축 방향 이동이 가능한 피연결 축을 유니버설 조인트 및 암 스플라인 축을 통해 연결하는 축 연결 구조로서, 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부, 서스펜션부에 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 지지부, 지지부의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링, 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링, 회전 베어링을 구면에 의해 지지하는 구면 베어링, 하단이 구면 베어링과 연결됨과 아울러, 지지부에 상하 방향 이동이 자유롭게 끼워 통과되고, 또한 지지부와의 사이에 밸런스 스프링이 설치된 가동 축을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 축 연결 구조는, 공시체의 수 스플라인 축과 축 방향 이동이 가능한 피연결 축을 유니버설 조인트 및 암 스플라인 축을 통해 연결하는 축 연결 구조로서, 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부, 서스펜션부에 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 지지부, 지지부의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링, 지지부에 상하 이동이 자유롭게 끼워 통과됨과 아울러, 지지부와의 사이에 밸런스 스프링이 설치된 가동 축, 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링, 회전 베어링을 수평 방향으로 돌출한 회전 축을 통해 회전이 자유롭게 지지함과 아울러, 가동 축에 수평 방향 회전이 자유롭게 지지된 지지 부재, 회전 베어링의 회전을 규제하는 제2 플로팅 스프링, 지지 부재의 회전을 규제하는 제3 플로팅 스프링을 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면과 함께 설명한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축 연결 구조의 종단 정면도를 도시한다.

서스펜션부(14)는 부착 부재(15)의 부착 레일(15a)에 좌우 방향(피연결 축(12)의 축 방향) 이동이 자유롭게 지지되어 있다. 실린더 장치(16)는 마찬가지로 부착 부재(15)에 지지되어 있고, 그 피스톤 로드(17)가 서스펜션부(14)에 연결되어 있다. 서스펜션부(14)의 하부에는 지지부(21)가 LM 가이드(22)를 통해 전후 방향(피연결 축(12)의 축 직각 방향) 이동이 자유롭게 지지된다.

또한, 지지부(21)의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링(도시하지 않음)이 설치된다. 이 부분에 대해서는 제2 실시예에서도 동일 구조이기 때문에, 제2 실시예에서 설명한다.

회전 베어링(18)은 베어링(19)을 통해 암 스플라인 축(7)을 회전이 자유롭게 지지한다. 회전 베어링(18)은 구면 베어링(20)에 의해 구면에 의해 지지된다. 또한, 지지부(21)에는 상하 방향 이동용 베어링(23)이 설치되고, 베어링(23)에는 하단이 구면 베어링(20)에 부착된 가동 축(24)이 끼워 통과되고, 그 두부(24a)와 지지부(21) 사이에 진동 흡수용 밸런스 스프링(25)이 설치되어 있다.

상기 구성에 있어서, 피연결 축(12)은 축 방향 이동이 자유롭고, 유니버설 조인트(5)를 통해 암 스플라인 축(7)과 연결되고, 암 스플라인 축(7)은 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 연결, 이탈한다. 서스펜션부(14)는 실린더 장치(16)의 구동에 의해 좌우 방향으로 이동이 자유롭고, 지지부(21)는 LM 가이드(22)를 통해 전후 방향으로 이동이 자유롭고, 가동 축(24)은 상하 방향으로 이동이 자유롭다. 따라서, 구면 베어링(20)은 좌우, 전후, 상하 방향으로 이동이 자유롭게 되고, 구면 베어링(20)에 의해 지지된 암 스플라인 축(7)은 상하 방향을 축으로 한 회전 방향 및 전후 방향을 축으로 한 회전 방향으로도 이동이 자유롭게 되어, 5 방향의 자유도를 갖게 된다.

제1 실시예에서는, 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 스플라인 끼워 맞춰지는 암 스플라인 축(7)을 지지하는 지지 기구가 5 방향의 자유도를 갖는 것이기 때문에, 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 피연결 축(12)의 축심이 30㎜ 정도 상이해도 수 스플라인 축(4)과 암 스플라인 축(7)의 연결을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 지지부(21)의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링을 설치함과 아울러, 지지부(21)와 가동 축(24) 사이에 밸런스 스프링(25)을 설치하였기 때문에, 공시체(1)가 진동을 발생하는 것이어도, 이들 스프링에 의해 흡수할 수 있어 내구성을 높일 수 있다.

제2 실시예

도 2 및 도 3은 제2 실시예에 따른 축 연결 구조의 종단 측면도 및 요부 사시도를 도시한다.

가대(26) 상에 세워 설치된 브래킷(27)에는 부착 부재(15)가 부착되고, 그 부착 레일(15a)에는 서스펜션부(14)가 피연결 축(12)의 축 방향(도 3의 화살표 A 방향)으로 이동이 자유롭게 부착되고, 서스펜션부(14)에는 실린더 장치(16)의 피스톤 로드(17)가 연결된다. 서스펜션부(14)의 하부에는 LM 가이드(22)를 통해 지지부(21)가 피연결 축(12)의 축 직각 방향(도 3의 화살표 B 방향)으로 이동이 자유롭게 지지되고, LM 가이드(22)에 연결된 슬라이딩 축(28)에는 지지부(21)의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링(29)이 설치된다.

한편, 암 스플라인 축(7)은 회전 베어링(30)에 의해 회전이 자유롭게 지지되고, 회전 베어링(30)의 양측으로부터 수평 방향으로 돌출한 회전 축(30a)은 베어링(32)을 통해 지지 부재(31)에 의해 도 3의 화살표 C 방향(화살표 B 방향의 회전 방향)으로 회전이 자유롭게 지지된다. 제2 플로팅 스프링(33)는 회전 베어링(30)의 회전을 규제한다. 가동 축(24)은 슬라이드부(24b)를 일체로 갖고 있고, 슬라이드부(24b)는 지지부(21)와 일체의 슬라이드 가이드(21a)에 상하 이동(도 3의 화살표 D 방향)이 자유롭게 끼워 통과됨과 아울러, 가동 축(24)과 지지부(21) 사이에는 밸런스 스프링(25)이 설치된다. 가동 축(24), 밸런스 스프링(25), 슬라이드 가이드(21a) 및 슬라이드부(24b)는 서스펜션부(14)에 형성한 큰 구멍(14a)에 끼워 통과되고, 가동 축(24) 및 그 슬라이드부(24b)는 지지부(21)에도 끼워 통과되고, 가동 축(24)의 하단에는 베어링(34)을 통해 지지 부재(31)가 수평 방향(E 방향, 즉 D 방향의 회전 방향) 회전이 자유롭게 지지된다. 제3 플로팅 스프링(35)는 지지 부재(31)의 회전을 규제한다.

제2 실시예에서는, 지지부(21)가 피연결 축(12)의 축 방향 및 축 직각 방향 으로 이동이 자유롭게 지지됨과 아울러, 가동 축(24)은 지지부(21)에 상하 이동 가능하게 지지되고, 지지 부재(31)는 가동 축(24)에 수평 방향 회전이 자유롭게 지지되고, 또한 회전 베어링(30)은 지지 부재(31)에 의해 회전이 자유롭게 지지된다. 따라서, 제2 실시예에서는, 암 스플라인 축(7)이 5 방향의 자유도를 갖는 지지 기구에 의해 지지되어 있게 되고, 공시체(1)의 수 스플라인 축(4)과 피연결 축(12)의 축심이 30㎜ 정도 상이해도 용이하게 연결할 수 있다. 또한, 밸런스 스프링(25) 및 각 플로팅 스프링(29, 33, 35)을 설치함으로써, 공시체(1)가 진동을 발생하는 것이어도, 이들 스프링에 의해 흡수할 수 있어 축 연결 구조의 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상과 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 축 연결구조에 따르면, 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부에 지지부를 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지하고, 또한 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링을 구면 베어링에 의해 지지하고, 하단이 구면 베어링과 연결된 가동 축을 지지부에 상하 방향 이동이 자유롭게 끼워 통과시키고, 지지부와의 사이에 밸런스 스프링을 설치하고 있다. 여기서, 암 스플라인 축은 피연결 축의 축 방향, 피연결 축의 축 직각 방향 및 그 회전 방향, 상하 방향 및 그 회전 방향의 5 방향의 자유도를 갖는 지지 기구에 의해 지지되어, 공시체의 수 스플라인 축과 피연결 축의 축심이 30㎜ 정도 상이해도 수 스플라인 축과 암 스플라인 축의 연결을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 지지부의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링을 설치함과 아울러, 지지부와 가동 축 사이에 밸런스 스프링을 설치하였기 때문에, 공시체가 엔진 등의 진동을 발생하는 것인 경우에도 진동을 흡수하여 내구성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 축 연결 구조에 따르면, 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유로운 서스펜션부에 지지부를 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지하고, 이 지지부에 상하 이동이 자유롭게 끼워 통과됨과 아울러, 지지부와의 사이에 밸런스 스프링이 설치된 가동 축에 수평 방향 회전이 자유롭게 지지 부재를 지지하고, 지지 부재에 의해 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링의 수평 방향으로 돌출한 회전 축을 회전이 자유롭게 지지하고 있다. 여기서, 암 스플라인 축은 피연결 축의 축 방향, 축 직각 방향 및 그 회전 방향, 상하 방향 및 그 회전 방향의 5 방향의 자유도를 갖는 지지 기구에 의해 지지되고, 공시체의 수 스플라인 축과 피연결 축의 축심이 30㎜ 정도 상이해도 수 스플라인 축과 암 스플라인 축의 연결을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 지지부의 이동, 회전 베어링의 회전 및 지지 부재의 회전을 각각 규제하는 각 플로팅 스프링을 설치함과 아울러, 지지부와 가동 축 사이에 밸런스 스프링을 설치하였기 때문에, 공시체가 엔진 등의 진동을 발생하는 것인 경우에도 진동을 흡수하여 내구성을 높일 수 있다.

Claims

공시체의 수 스플라인 축과 축 방향 이동이 가능한 피연결 축을 유니버설 조인트 및 암 스플라인 축을 통해 연결하는 축 연결 구조로서,

상기 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부;

상기 서스펜션부에 상기 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 지지부;

상기 지지부의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링과, 상기 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링;

상기 회전 베어링을 구면에 의해 지지하는 구면 베어링;

하단이 상기 구면 베어링과 연결됨과 아울러, 상기 지지부에 상하 방향 이동이 자유롭게 끼워 통과되고, 또한 상기 지지부와의 사이에 밸런스 스프링이 설치된 가동 축;

을 구비한 것을 특징으로 하는 축 연결 구조.
공시체의 수 스플라인 축과 축 방향 이동이 가능한 피연결 축을 유니버설 조인트 및 암 스플라인 축을 통해 연결하는 축 연결 구조로서,

상기 피연결 축의 축 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 서스펜션부;

상기 서스펜션부에 상기 피연결 축의 축 직각 방향으로 이동이 자유롭게 지지된 지지부;

상기 지지부의 이동을 규제하는 제1 플로팅 스프링;

상기 지지부에 상하 이동이 자유롭게 끼워 통과됨과 아울러, 상기 지지부와의 사이에 밸런스 스프링이 설치된 가동 축;

상기 암 스플라인 축을 회전이 자유롭게 지지하는 회전 베어링;

상기 회전 베어링을 수평 방향으로 돌출한 회전 축을 통해 회전이 자유롭게 지지함과 아울러, 상기 가동 축에 수평 방향 회전이 자유롭게 지지된 지지 부재;

상기 회전 베어링의 회전을 규제하는 제2 플로팅 스프링; 및

상기 지지 부재의 회전을 규제하는 제3 플로팅 스프링;

을 구비한 것을 특징으로 하는 축 연결 구조.