KR20190067821A - 샤프트 베어링용 탄성체 및 샤프트 베어링 - Google Patents

샤프트 베어링용 탄성체 및 샤프트 베어링 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베어링 지지체(14)와 내부 몸체(12) 사이의 간격(15)에 배치될 수 있는 자동차의 샤프트 베어링(10)용 탄성체(16)로서, 제 1 부착 다리(18), 제 2 부착 다리(20) 및 2개의 부착 다리(18, 20)를 상호 연결하는 연결부(22)를 포함하며, 부착 다리(18, 20) 중 적어도 하나는 베어링 지지체(14) 또는 내부 몸체(12) 위에 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 끼워질 수 있어서 플러그-온 홈(32)이 베어링 지지체(14) 또는 내부 몸체(12)를 둘러싸는 플러그-온 홈(32)을 갖는 탄성체(16)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 자동차의 샤프트용 샤프트 베어링(10)에 관한 것이다.

Description

샤프트 베어링용 탄성체 및 샤프트 베어링
본 발명은 베어링 지지체와 내부 몸체 사이의 간격에 배치될 수 있는 자동차의 샤프트 베어링용 탄성체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이런 탄성체를 갖는 샤프트 베어링에 관한 것이다.
상기 유형의 샤프트 베어링은 자동차의 카단 샤프트(cardan shaft)와 같은 샤프트를 지지하기 위해 사용된다. 샤프트 베어링은 구동 중 카단 샤프트를 위치에 정확히 유지하고 시동 및 제동시 축 방향 변위를 보상하는 역할을 한다. 또한, 샤프트 베어링은 소음을 분리하고 카단 샤프트의 공진 주파수와 흔들리는 움직임을 둔화시킨다.
이를 위해, 샤프트 베어링은 내부 몸체를 통해 샤프트에 연결되어, 샤프트의 진동이 샤프트 베어링에 전달된다. 결과적으로, 탄성체가 진동하기 시작하고 샤프트 베어링에 전달된 진동을 둔화 및/또는 분리한다. 자동차 부품, 특히 차체에 샤프트 베어링을 고정하는 것은 외부 몸체를 통해 이루어진다.
DE 43 20 642 C1으로부터 롤링 베어링 및 반경 방향 거리에서 롤링 베어링을 둘러싸는 베어링 지지체를 갖는 샤프트 베어링이 개시되어 있다. 실질적으로 U자형 단면 외형을 갖는 일체로 형성된 탄성체 및 환형 내부 및 외부 비드가 롤링 베어링과 베어링 지지체 사이에 배치된다. 탄성체는 베어링 지지체의 단부면 상에 형성된 비딩을 외부 비드에 제공된 원주 노치와 결합시킴으로써 형태 맞춤 및 제거 가능한 방식으로 이의 외부 비드를 통해 베어링 지지체에 연결된다.
또한, DE 10 2014 107 477 A1은 베어링 지지체, 롤링 베어링 및 베어링 지지체와 롤링 베어링 사이에 배치된 탄성체를 갖는 샤프트 베어링을 개시하고, 탄성 몸체는 고정 링에 의해 베어링 지지체에 고정된다.
본 발명의 목적은 탄성 지지체 및/또는 내부 몸체에 탄성체의 부착을 개선할 수 있는 탄성체 및 축 베어링을 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해, 청구항 1에 따른 특징을 갖는 탄성체 및 청구항 10에 따른 특징을 갖는 샤프트 베어링이 제안된다.
탄성체 및 샤프트 베어링의 유리한 실시태양은 각각의 종속항의 주제이다.
제 1 양태에 따르면, 베어링 지지체와 내부 몸체 사이의 간격에 배치될 수 있는 자동차의 샤프트 베어링용 탄성체가 제안되며, 제 1 부착 다리, 제 2 부착 다리 및 2개의 부착 다리를 상호 연결하는 연결부를 포함하며, 부착 다리 중 적어도 하나는 베어링 지지체 또는 내부 몸체 위에 형태 맞춤(form-fitting) 및/또는 강제 맞춤(force-fitting) 방식으로 끼워질 수 있어서 플러그-온 홈이 베어링 지지체 또는 내부 몸체를 둘러싸는 플러그-온 홈을 가진다. 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체 상에 플러그-온 홈을 끼움으로써, 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체에 대한 탄성체의 간단하고 저렴한 부착이 이루어진다. 또한, 압출된 프로파일로 제조된 베어링 지지체 또는 내부 몸체에 탄성체를 부착하는 것이 가능하다. 부가적으로, 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 후속 가공은 생략될 수 있다. 본 발명의 내용에서 둘러싸는 것은 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 단부면에 접하는 플러그-온 홈을 의미한다. 유리하게는, 플러그-온 홈의 폭은 베어링 지지체의 폭 및/또는 내부 몸체의 폭에 상응한다. 더 유리하게는, 플러그-온 홈은 베어링 지지체의 반경 방향 내주면 및/또는 내부 몸체의 반경 방향 외주면과 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 단부면에 접한다. 유리하게는, 내부 몸체는 롤링 베어링으로서 디자인된다. 연결부는 접힘부, 특히 압출 접힘부로서 형성될 수 있다. 탄성체의 일부는 축 방향으로 간격의 외부에 배치될 수 있다. 특히, 압출 접합부를 형성하는 연결 접힘부가 축 방향으로 간격의 외부에 배치될 수 있다.
유리한 실시태양에서, 플러그-온 홈은 제 1 다리, 제 2 다리 및 2개의 다리를 상호 연결하는 기부를 갖는다. 특히, 플러그-온 홈은 플러그-온 홈 중 어느 하나에 베어링 지지체 또는 내부 몸체의 하나를 둘러싸면서 이를 둘러싼다. 따라서, 기부는 베어링 지지체의 반경 방향 내주면 및/또는 내부 몸체의 반경 방향 외주면에 접하고 2개의 다리는 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 단부면에 접한다. 2개의 다리 및 기부는 일체로 형성될 수 있고 부착 다리와 동일한 재료로 제조될 수 있다. 기부는 부착 다리에 대해 회전할 수 있다.
유리하게는, 다리의 내부 측면 사이의 거리는 베어링 지지체의 폭 및/또는 내부 몸체의 폭보다 작다. 그 결과, 축 방향으로의 바이어스가 생성되어 플러그-온 홈을 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체에 강제 맞춤 방식으로 연결하고 이를 고정할 수 있다.
유리하게는, 기부는 제 1 기부 부분 및 제 2 기부 부분을 가지며, 제 2 기부 부분은 상기 부착 다리에 대해 회전할 수 있다. 그 결과, 플러그-온 홈은 탄성체, 특히 연결부의 이동의 자유를 유지하기 위해 탄성체로부터 분리된다. 더욱이, 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 연결에서 베어링 지지체 또는 내부 몸체에 끼워지도록 베어링 지지체 또는 내부 몸체의 전체 길이에 걸쳐 플러그-온 홈을 넓히는 것이 가능하다.
바람직한 실시태양에서, 제 2 기부는 부착 다리로부터 일정 각도로 돌출한다. 그 결과, 제 2 기부 부분 및 이에 부착된 다리는 제 1 기부 부분에 대해 회전할 수 있으며, 플러그-온 홈은 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 전체 길이에 걸쳐 확장될 수 있고 그 윤곽에 적합할 수 있다.
유리한 실시태양에서, 적어도 하나의 오목부가 플러그-온 홈의 모서리에 형성된다. 오목부는 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체의 날카로운 모서리가 플러그-온 홈의 모서리 속으로 절단되어 탄성체의 손상을 초래하는 것을 방지한다. 유리하게는, 오목부는 탄성체의 제조 중에, 특히 압출 또는 사출 성형 중에 제공된다. 유리하게는, 오목부는 다리의 내부 측면으로 제공된다.
유리한 실시태양에서, 탄성체는 베어링 지지체의 내경보다 큰 외경을 가지며 탄성체는 내부 몸체의 외경보다 작은 내경을 갖는다. 그 결과, 가황된 탄성체의 반경 방향 겹침 및 베어링 지지체의 내경 또는 내부 몸체의 외경의 큰 증가가 일어난다. 반경 방향 중첩에서의 이런 큰 증가의 결과로서, 탄성체는 초과분을 가지며, 따라서 베어링 지지체와 내부 몸체 사이에 반경 방향 바이어스에 의해 배치될 수 있다. 또한, 간격 내에 탄성체를 부착하기 위한 안전 클립 또는 유지 링이 생략될 수 있다.
유리하게는, 부착 다리 중 적어도 하나는 부싱을 갖는다. 부싱은 균일한 표면 압력을 발생시키고 따라서 베어링 지지체 또는 내부 몸체에 균일한 힘 분포를 발생시킨다. 유리하게는, 부싱은 탄성체 내로 가황된다. 부싱과 탄성체와의 연결은 형태 맞춤 방식 및/또는 결합 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 형태 맞춤 연결에서, 개구부가 부싱 안으로 제공되고, 탄성체의 엘라스토머에 의해 침투된다. 유리하게는, 내부 부싱은 반경 방향 내부 부착 다리 내로 가황된다.
유리한 실시태양에서, 부착 다리 중 적어도 하나는 고무 받침대를 갖는다. 고무 받침대는 2개의 부착 다리의 반경 방향 운동을 둔화시키는 역할을 한다. 유리하게는, 적어도 하나의 고무 받침대는 부착 다리 중 하나로부터 일정 각도로 돌출한다. 각도의 선택에 따라, 고무 받침대의 다른 바이어스 및 따라서 상이한 댐핑 특성이 설정될 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 고무 받침대는 반경 방향 외측 부착 다리로부터 반경 방향 내측으로 돌출한다.
또 다른 양태에 따르면, 자동차의 샤프트, 특히 카단 샤프트용 샤프트 베어링이 제안되며, 이는 내부 몸체, 자동차 부품에 부착 가능하며 내부 몸체를 둘러싸는 간격을 형성하는 베어링 지지체, 및 탄성체를 포함한다. 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 적어도 하나의 플러그-온 홈을 사용하여 탄성체를 베어링 지지체 및/또는 내부 몸체 상에 끼워 플러그-온 홈이 베어링 지지체 또는 내부 몸체를 둘러쌈으로써 탄성체가 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 간격 내에 유지된다.
유리한 실시태양에서, 베어링 지지체 또는 내부 몸체는 압출된 프로파일 또는 플라스틱으로 제조된다. 압출된 프로파일로 형성된 베어링 지지체 또는 내부 몸체는 제조 비용이 저렴하다. 이를 위해, 베어링 지지체 또는 내부 몸체는 압출되어 길이로 절단된다. 유리하게는, 베어링 지지체 또는 내부 몸체는 압출된 알루미늄 프로파일로 제조된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
탄성체 및 샤프트 베어링뿐만 아니라 다른 특징 및 장점은 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시태양에 기초하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 제 1 실시태양에 따른 탄성체를 갖는 샤프트 베어링을 부분 단면으로 도시한다.
도 2는 제 1 실시태양에 따른 탄성체를 부분 단면으로 도시한다.
도 3은 제 2 실시태양에 따른 탄성체를 갖는 샤프트 베어링을 부분 단면으로 도시한다.
도 4는 제 2 실시태양에 따른 탄성체를 부분 단면을 도시한다.
도 1에, 도시되지 않은 샤프트, 특히 자동차의 카단 샤프트를 지지하는 역할을 하는 샤프트 베어링(10)이 도시되어 있다.
샤프트 베어링은 현재 롤링 베어링(13)으로서 디자인된 내부 몸체(12) 및 내부 몸체(12)를 둘러싸는 간격(15)을 형성하는 베어링 지지체(14)를 가진다. 간격(15) 내에, 내부 몸체(12)를 베어링 지지체(14)와 탄성적으로 연결하는 탄성체(16)가 배열된다.
베어링 지지체(14)는 압출된 프로파일, 특히 압출된 알루미늄 프로파일로 제조되며, 샤프트 베어링(10)을 도시되지 않은 자동차 부품에 부착시키는 역할을 한다. 이를 위해, 베어링 지지체(14)는 도시되지 않은 자동차 부품에 나사 결합하기 위해 내부에 도입된 개구부(19)를 갖는 돌출 부착 플랜지(17)를 갖는다. 또한 베어링 지지대는 플라스틱으로 제조될 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 탄성체(16)는 단면이 대략 U자형이고 제 1 부착 다리(18), 제 2 부착 다리(20) 및 2개의 부착 다리(18, 20)를 상호 연결하는 연결부(22)를 갖는다.
도 1에 따르면, 제 2 부착 다리(20)는 롤링 베어링(13)에 접하고, 부싱(24)이 제 2 부착 다리(20)에 제공되어 면압을 증가시킨다. 부싱(24)은 탄성체(16)에 형태 맞춤 방식으로 연결될 수 있고 및/또는 결합제를 사용하여 결합될 수 있다. 형태 맞춤 연결을 이루기 위해, 내부 부싱(24)에 탄성체(16)의 엘라스토머가 통과할 수 있는 개구부가 제공될 수 있다. 이의 자유 단부에서, 제 2 부착 다리(20)는 롤링 베어링(13)에 접하며 롤링 베어링(13)의 축 방향 잠금을 위해 작용하는 숄더(25)를 가진다.
연결부(22)는 U자형이고 접힘부, 특히 압연 접힘부를 형성하며, 연결부(22)는 2개의 부착 다리(18, 20)를 탄성적으로 다시 튀어오르게 결합시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 부착 다리(18)는 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 베어링 지지체(14) 위에 끼워지기 플러그-온 홈(32)을 갖는다. 플러그-온 홈(32)은 제 1 다리(26), 제 2 다리(28) 및 2개의 다리(26,28)를 상호 연결하는 기부(30)를 갖는다. 다리(26,28)의 내부 측면(29)은 끼워진 상태로 베어링 지지체(14)의 단부 측면(31)에 접한다. 다리(26, 28)의 내부 측면(29) 사이의 거리(A)가 베어링 지지체(14)의 폭(BL)보다 작기 때문에, 플러그-온 홈(32)은 베어링 지지체(14) 상에 축 방향 바이어스로 유지된다.
도 2에 더 도시된 바와 같이, 기부(30)는 제 1 기부 부분(34) 및 제 2 기부 부분(36)을 갖는다. 제 1 기부 부분(34)은 제 1 부착 다리(18)의 연장부이다. 제 2 기부 부분(36)은 제 1 부착 다리(18)로부터 일정 각도로 돌출하고 각각 제 1 부착 다리(18) 및 제 1 기부 부분(34)에 대해 회전 가능하다. 이러한 이유로, 탄성체(16)으로부터, 특히 접합부를 형성하는 연결부(22)로부터의 플러그-온 홈(32), 특히 플러그-온 홈(32)의 일부가 분리되어, 탄성체(16)의 이동의 자유가 유지된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 오목부(40)는 수용하는 플러그-온 홈(32)의 모서리(38)에 제공되어, 탄성체(16)에서 베어링 지지체(14)의 날카로운 가장자리를 절단하는 것을 방지한다.
또한, 제 1 부착 다리(18)는 반경 방향 내측으로 돌출하는 2개의 고무 받침대(42)를 갖는다. 고무 받침대(42)는 반경 방향(R)으로 제 2 부착 다리(20)의 운동을 둔화시키는 역할을 한다. 이를 위해, 2개의 고무 받침대(42)가 제 1 부착 다리(18)로부터 일정 각도로 돌출한다. 각도의 선택에 따라, 고무 받침대(42)의 바이어스 및 그에 따른 댐핑 특성이 조정될 수 있다.
탄성체(16)는 베어링 지지체(14)의 내경(DIL)보다 큰 외경(DAE)을 갖는다. 또한, 탄성체(16)는 내부 몸체의 외경(DAI)보다 작은 내경(DIE)을 갖는다. 그 결과, 베어링 지지체(14)의 내경(DIL) 및 내부 몸체(12)의 외경(DAI)과 탄성체(16)의 반경 방향 중첩의 큰 증가가 일어난다. 반경 방향 중첩의 이런 큰 증가의 결과로서, 탄성체(16)는 베어링 지지체(14)와 내부 몸체(12) 사이에 반경 방향 바이어스로 유지된다.
이하에서, 샤프트 베어링(10)의 조립 방법이 기술될 것이다. 이를 위해, 롤링 베어링(13)은 제 2 부착 다리(20)에 의해 형성된 수용 개구부(44)에 먼저 삽입되며 이런 방식으로 롤링 베어링(13)이 숄더(25)에 접하게 된다. 탄성체(16R)가 반경 방향으로 간격(15)보다 큰 연장부를 갖기 때문에, 탄성체(16)를 베어링 지지체(14)에 삽입하기 위해 탄성체(16)를 압축할 필요가 있다. 압축 상태에서, 플러그-온 홈(32)이 베어링 지지체(14) 상에 끼워진다.
이하에서, 탄성체의 다른 실시태양이 기술되며, 이전에 사용된 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 일치하는 부품의 설명을 위해 사용된다.
도 3 및 도 4에서, 제 2 부착 다리(20)가 롤링 베어링(13)에 고정하기 위한 부싱 대신에 다른 플러그-온 홈(32)을 갖는 점에서 제 1 실시태양과 다른 탄성체(16)의 제 2 실시태양이 도시되어 있다. 도 3에 따르면, 플러그-인 홈(32)은 기부(30)를 형성하는 제 2 연결 다리(20), 제 1 다리(26)를 형성하는 숄더(25) 및 제 2 다리(28)를 형성하고 돌출부(46)에 대향하는 숄더(25)로 형성된다.
숄더(25)의 내부 측면(29)과 돌출부(46) 사이의 거리(A)가 내부 몸체(12), 여기서 롤링 베어링의 폭(BI)보다 작기 때문에, 축 방향으로 바이어스가 발생하여 수용 홈(32)은 롤링 베어링(13) 상에, 특히 이의 외부 슬리브에, 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 끼워질 수 있다. 제 2 실시태양에 따른 탄성체(16)와 샤프트 베어링(10)의 조립은 상기한 것과 동일한 방식이다.
10 샤프트 베어링
12 내부 몸체
13 롤링 베어링
14 베어링 지지체
15 간격
16 탄성체
17 부착 플랜지
18 제 1 부착 다리
19 개구부
20 제 2 부착 다리
22 연결부
24 부싱
25 숄더
26 제 1 다리
28 제 2 다리
29 내부 측면
30 기부
31 단부 측면
32 플러그-온 홈
34 제 1 기부 부분
36 제 2 기부 부분
38 모서리
40 오목부
42 고무 받침대
44 수용 개구부
46 돌출부
R 반경 방향
A 거리
BL 베어링 지지체의 폭
BI 내부 몸체의 폭
DAE 탄성체의 외경
DIE 탄성체의 내경
DIL 베어링 지지체의 내경
DAI 내부 몸체의 외경

Claims (11)

  1. 베어링 지지체(14)와 내부 몸체(12) 사이의 간격(15)에 배치될 수 있는 자동차의 샤프트 베어링(10)용 탄성체(16)로서, 제 1 부착 다리(18), 제 2 부착 다리(20) 및 2개의 부착 다리(18, 20)를 상호 연결하는 연결부(22)를 포함하며, 부착 다리(18, 20) 중 적어도 하나는 베어링 지지체(14) 또는 내부 몸체(12) 위에 형태 맞춤 및/또는 강제 맞춤 방식으로 끼워질 수 있어서 플러그-온 홈(32)이 베어링 지지체(14) 또는 내부 몸체(12)를 둘러싸는 플러그-온 홈(32)을 갖는 탄성체(16).
  2. 제 1 항에 있어서,
    플러그-온 홈(32)은 제 1 다리(26), 제 2 다리(28) 및 2개의 다리(26, 28)를 상호 연결하는 기부(30)를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    다리(26, 28)의 내부 측면 사이의 거리(A)는 베어링 지지체(14)의 폭(BL) 및/또는 내부 몸체(12)의 폭(BI)보다 작은 것을 특징으로 하는 탄성체.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    기부(30)는 제 1 기부 부분(34) 및 제 2 기부 부분(36)을 가지며, 제 2 기부 부분(36)은 부착 다리(18, 20)에 대해 회전 가능한 것을 특징으로 하는 탄성체.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 기부 부분(36)은 부착 다리(18, 20)로부터 일정 각도로 돌출하는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 오목부(40)가 플러그-온 홈(32)의 모서리(38)에 제공되는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성체(16)는 베어링 지지체(14)의 내경(DIL)보다 큰 외경(DAE)을 갖고 탄성체(16)는 내부 몸체(12)의 외경(DAI)보다 작은 내경(DIE)을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부착 다리(18, 20) 중 적어도 하나는 부싱(24)을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부착 다리(18, 20) 중 하나는 적어도 하나의 돌출 고무 받침대(42)를 갖는 것을 특징으로 하는 탄성체.
  10. 내부 몸체(12), 내부 몸체(12)를 둘러싸는 간격(15)을 형성하고 자동차 부품에 부착 가능한 베어링 지지체(14) 및 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 탄성체(16)를 포함하는 자동차 샤프트용 샤프트 베어링(10).
  11. 제 10 항에 있어서,
    베어링 지지체(14) 또는 내부 몸체(12)는 압출된 프로파일 또는 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 샤프트 베어링.
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