KR810000791B1 - 유니버설 죠인트용 탄성 밀봉물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유니버설 죠인트용 탄설 밀봉물

제1도는 본 바명의 유니버설 죠인트의 바람직한 구체예를 전반적으로 도시한 도면으로서 일부는 단면도로 표시되어 있다.

제2도는 제1도의 유니버설 죠인트의 크로스, 베어링 및 밀봉물을 보여주는 부분 확대 단면도이다.

제3도는 제2도에 상응하는 부분확대 단면도로서 베어링 캡의 변형 구조를 보여준다.

제4도는 유니버설 죠인트에 설치되기 전의 제1-3도에 도시한 밀봉물의 부분 수직단면도이다.

본 발명은 유니버설 죠인트에 사용되는 탄성 밀봉물에 관한 것이다.

소위 카던(Cardan)형 유니버설 죠인트는 그 분야에서 잘 알려져 있는 것이며 상당히 오랜 기간 널리 사용되어 왔다. 이와 같이 채택 및 사용되고 있기는 하지만 베어링 밀봉은 성능에 중대한 영향을 미치고 그 선택이나 구조 또는 시험문제가 아직 해결되지 않고 있다. 일반적으로 가장 만족스런 밀봉은 금속 패킹 혹은 보강재를 가지는 탄성 밀봉물을 사용하는 것이다. 그러나 이러한 밀봉은 만족스럽긴 하지만 필연적으로 탄성재료만을 사용한 밀봉물 보다는 값이 비싸게 되며 아울러 져널 축상에 부가적인 기계가공이 필요하게 된다.

탄성재료만으로 제작되는 밀봉물은 그 밀봉효율이 낮지만 비용이 적게 들므로 많이 사용되고 있으며 탄성재료만에 의한 밀봉의 성능을 향상시키기 위해 예를 들면 크로스(cross)와 밀봉물 사이의 회전을 없애거나 일반적으로 크로스의 부가적인 기계가공을 요하게 되는 복잡한 구조를 단순하게 고치려는 계속적인 노력이 행해지고 있다.

종래의 유니버설 죠인트 밀봉은 미리 윤활 처리된 베어링 또는 재윤활처리가 가능한 베어링에 적용하도록 설계되며 이러한 여러가지 조건에 따라 밀봉구조로 일반적으로 다르게 설계되어 왔다.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 전(全)탄성 밀봉물의 밀봉성능을 능가하며 금속패킹 밀봉의 성능에 접근하는 전탄성 밀봉물을 제공함에 있다.

또한가지 본 발명의 목적은 크로스에 부가적인 값비싼 기계 가공작업을 요하지 않고 기능을 발휘하는 밀봉물을 제공함에 있다.

더욱이, 본 발명은 미리 윤활처리된 베어링 혹은 재윤활처리가 가능한 베어링 구조에 다같이 적용되는 유니버설 죠인트에 사용되는 밀봉물을 제공함에 있다.

본 발명에 의해 제공되는 유니버설 죠인트용 탄성밀봉물은 일반적으로 축방향의 내외 벽과 마주보는 반경방향벽을 갖는 탄성재료의 본체를 가지고 상기 반경방향벽중의 한쪽벽은 상기 내벽으로부터 바깥쪽으로 향하여 아랫쪽으로 경사져 있는 원추형턱으로 되어 있고 그 위에 적어도 두개 이상의 동심원주상의 리브가 있으며 상기 반경방향벽의 다른쪽 벽은 적어도 두 개이상의 동심 원주형 리브가 있는 반경방향의 턱을 이룬다.

이제 도면을 참조하면 제1도는 종래의 일반적인 유니버설 죠인트를 도시하고 있다. 간단히 유니버설 죠인트의 구조를 살펴보면 연결부가 번호(10)으로 표시한 한쌍의 요크(Yoke)로 구성되어 있고 이것이 회전축에 연결되어 있다. 요크(10)에 한쌍의 마주보는 베어링 캡(20)이 끼워져 있고 크로스(40)의 양단에 인접한 베어링(30)을 보지하고 있다. 밀봉물(50)이 크로스(40)과 베어링 캡(20)사이에 끼워져 있어 그 사이에 윤활유 또는 그리스가 채워져 있다. 베어링(30)은 소위 예비 윤활형일 수도 있고 또는 주기적인 재윤활을 위해 번호(70)으로 표시한 윤활장치를 가지고 있을 수도 있다. 이와 같은 윤활장치는 도면에는 도시되어 있지 않으나 내부 윤활통로에 공지의 방법으로 연결되어 있는 외부 윤활공급장치(71)을 포함한다.

제2도를 보면 일반적인 밀봉위치에 있는 본 발명의 세부가 상세하게 도시되어 있다. 제2도에 도시한 구체예의 베어링 캡(20)은 일체로 냉간 성형된 금속부재이며 말단판(21)은 크로스(40)의 일단에 접촉되어 있고 판(21)에서 나와 있는 원통벽(22)끝은 안쪽으로 굽혀진 단부(23)을 이룬다.

베어링(30)은 일반적으로 로울러형이고 보통 원형단부(31)또는 평면단부를 포함할 수 있다. 필수적인 것은 아니지만 일반적으로 베어링(30)은 직선 로울러형으로 될 수 있다. 제2도에 도시한 냉간 형성된 베어링 캡을 사용할 때 베어링(30)은 단부(23) 및 원통형(22) 그리고 판(21)과 크로스(40)의 트러니온(41)사이에 끼워져 있다.

크로스(40)은 보통 한개의 강철 단조물로 되어 있다. 단조작업은 처음 직경 A가 되도록 원통형 트러니언을 만들고 선삭하여 중간 마무리된 턱(42)를 만든다. 턱(42)는 수평에서 10°내지 50°정도로 만들어지며 20°내지 40°정도가 바람직하다. 제2도와 같은 모양이 특히 바람직하며 이때 턱(42)의 각도는 수평에 대해 약 30°정도이다.

트러니온(41)과 턱(42)를 대강 선삭한 후에 적당한 수단에 의한 플런저 (plunge) 연삭으로 트러니온(41)에 적당한 베어링 면을 형성하여서 마무리된 단면의 직경은 칫수 B로 축소 되도록 한다. 보통 공지된 방법으로 트러니온에 끝에 공간(43)을 만들어 죠인트의 조립을 용이하게 한다. 트러니온(41)을 마무리 가공하므로 트러니온 (41)과 턱(42)의 연결부 또는 그 근처에 약 0.79mm 정도의 반경방향 계단부(44)가 생기게 된다.

밀봉물(50)은 일반적으로 사용되는 모든 종류의 탄성재료로 제작될 수 있다. 대부분 니트릴 고무가 적합하며 특히 부나 N(Buna-N)이 바람직하다. 고온(121.1-204.4℃)용으로서는 상표 VITON으로 시판되고 있는 폴리 플루오로 고무가 적당하다.

밀봉물(50)에는 일반적으로 원통형으로 되어 있는 트러니온 밀봉부분(51)이 있다. 이부분도 역시 보강되거나 트러니온상의 계단부(44)에 대응하여 단이 져 있도록 할 수 있으나 직선원통형 단면으로 되어 있는 것이 좋고 트러니온(41)의 기계 가공된 부분(칫수 B에 해당한다)보다 5%정도 작은 직경으로 되어 있는 것이 좋다. 이와 같은 칫수로 제작함으로서 칫수 A부분에 꼭 맞게 끼워지게 되어 밀봉물(50)과 트러니온 (40)의 상대적 회전을 방지한다.

트러니온 밀봉부분(51)에 인접하여 연결되어 있는 원추형 턱(52)은 일반적으로 크로스(40)의 턱(42)에 각도 및 치수가 부합된다.

턱(52)에는 적어도 두개 또는 그 이상의 동심원주상 간격홈(53)이 있고 그 사이에 리브(54)를 형성한다

제4도에 명확히 도시한 구체예가 특히 바람직한 형태로서 여기에는 대략 등간격으로 배열되어 있는 세개의 홈(53)에 의해 세개의 동심원적 리브(54)가 만들어져 있다.

리브의 형태는 그 리브가 적용되는 횡축의 턱(42)로부터 바깥쪽을 향해 위로 경사져 있는 제1부분(55)일반적인 수직인 제2부분(56)으로 형성된다. 리브(54)에 의해 턱(42)에 대한 훌륭한 밀봉이 이루어지고 동시에 턱(42)와 베어링 캡(20)의 단부 (23)사이의 간격을 제한된 범위 내에서 조정할 수 있다. 리브(54)의 부분(55)과 (56)은 대칭적이고 크로스(40)의 턱(42)표면에 대해 약 60℃ 정도의 각도로 배열되어 있는 것이 좋다. 밀봉물(50)은 또한 원추형 턱(52)의 맞은편에 일반적으로 반경방향으로 배치되어 있는 턱(57)이 있으며 이부분이 베어링 캡(20)에 대하여 적용하게 된다. 턱(57)은 평평한 반경방향면(59), 바깥쪽 수직면(60)과 베어링 캡(20)을 향해 바깥쪽 위로 경사져 있는 안쪽면(61)로 구성되는 적어도 두개 이상의 동축의 원주상 리브(58)을 포함한다. 리브가 이중으로 되어 있으므로 물이나 먼지같은 이물의 침투가 잘 방지되며 리브(58)이 외향으로 편의되므로 필요할 때 재윤활하기가 용이하다. 동시에 영구적 윤활법에 있어서도 훌륭한 성능이 발휘된다.

밀봉물의 트러니온 밀봉부분(51)을 턱(57)부분보다 축방향으로 거리 C만큼 더 뻗쳐있는 것이 좋다. 이와 같이 연장시키므로써 밀봉물(50)과 트러니온(41)사이의 밀봉효과가 증진된다.

제3도를 보면 본 발명의 다른 구체예를 나타낸 것으로서 제2도와 비교하여 대응되는 부품은 같은 번호로 표시하되 프라임부호를 붙였다. 제3도의 주요 상이점은 베어링 캡(20)의 단부가 제2도의 (23)과 같은 단부로 되어 있지 않다는 점이다. 베어링 캡(20)은 단일편의 재료로 기계가공 하는것이 바람직하지만 그외의 다른 적당한 방법으로 성형할 수 있다. 캡(20)에 단부가 없으므로 베어링은 앞에서 언급한 트러니온 밀봉부분(51)에 의해 축방향 구속이 이루어진다. 이와 같은 보지 방법은 평면단부 베어링(30)를 사용할 때 베어링이 캡(20)와 계단부(44) 사이에 끼워지게 되는 것을 방지하는데 특히 유용하다.

이상에서 설명한 바와 같이 예비 윤활된 혹은 재윤활처리할 베어링 또는 캡의 모양이 상이한 다양한 베어링에 적용될 수 있는 매우 융통성이 있는 밀봉물을 제공할 수 있다. 더욱이 이 밀봉물은 전체가 탄성재료로 되어 있으면서 과거의 이와 같은 밀봉물의 성능 보다 훨씬 향상되었으며 금속패킹 밀봉물의 성능에 접근한다. 이 밀봉물의 구조와 특히 이에 수반되는 조정가능성은 크로스(40)이나 베어링 캡에 대한 별도의 혹은 정밀한 가공을 하지 않더라도 훌륭한 밀봉이 이루어지게 한다.

Claims (1)

1. 일반적으로 축방향의 내외벽과 마주보는 반경방향 턱을 갖는 탄성재료의 본체로 구성되는 밀봉물에 있어서, 상기 반경방향 벽중의 하나는 상기 내벽(51)로부터 바깥쪽 아래로 경사져 있는 원추형 턱(52)으로 그위에 적어도 두 개 이상의 동심원주상 리브 (53-56)가 있고 상기 반경방향 벽중의 다른 하나는 적어도 두개 이상의 동심원주상 리브(58-61)를 가지는 반경방향으로 뻗는 턱(57)을 이루도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유니버설 죠인트용 탄성 밀봉물.

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