KR910007137B1 - 고탄성 축 커플링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고탄성 축 커플링

제1도는 본원에 의한 고탄성 축 커플링의 축단면도.

제2도는 본원에 의한 4개의 탄성링 요소의 세그먼트에 대한 측단면도.

제3도는 제2도의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 탄성링 요소의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 허브 2, 3 : 링 부재

7 : 격판링 8 : 플랜지

16 : 외부 세그먼트판 17 : 내부판

28 : 웨브 29 : 베어링 슬리이브

본 발명은 청구범위 제1항의 전제 부분에 기재한 바와 같은 고탄성의 축 커플링에 관한 것이다.

축이음은 여러 가지 종류가 공지되어 있다. 예를들면 두 개의 강성체 이음부재를 서로 접촉시키기 위하여 탄성을 갖는 중간재를 두 개의 평행하게 연결된 내부 링 요소와 연속적으로 배치된 하나의 외부링 요소에 의해 배치된다. 링 요소들의 연속적인 연결에 의해서 이러한 형식의 배치는 원주 근처로 점점 커지는 형상을 갖게 된다. 링 요소의 인접된 배치형식은 이미 공지된 것이다. 그러나 본원의 경우에는, 1차링 요소 다음에 반경방향으로 배치되는 링 요소들이 두 개의 커플링 부재중 하나(대개는 구동부분이다 )에 강성적으로 연결되는 외부 금속부재에 의해 반경방향으로 지지될 필요가 있다. 연속적으로 배치되는 탄성링 요소의 수가 증가하고, 외부부재의 길이가 길어지면 중량관성의 모멘트는 증가되며, 이것은 경우에 따라 여러 가지 불리한 점을 일으킨다. 또한, 탄성링 요소 주위로 확장하는 금속제의 외부부재의 사용은 각 요소들을 교체하는데 어려움을 발생시킨다.

따라서 본 발명의 목적은 하나로된 단일 탄성링 요소를 갖는 커플링과 비교할 때, 구동측 상에 중량관성의 모멘트 증가 없이 측방향으로 연속 배치되는 여러개의 탄성링 요소를 갖는 고탄성 축 커플링을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 탄성링 요소는 적어도 두 개 이상의 연속적이고 동일한 형상의 링 부재로 구성되며, 상기 두 개 이상의 링 부재의 링 세그먼트(ring segment)는 세그먼트 피치의 반만큼 서로에 대해 떨어져 있다. 그리고, 축방향의 내부 세그먼트 판은 세그먼트판의 외측 가장자리에서 나사 조입수단으로 서로 조여져 허브상의 내측 가장자리에서 반경방향 및 중심방향으로 지지된다.

탄성링 요소를 사용하는 것은 여러 가지 유리한점을 제공한다. 예를들어서, 내부 세그먼트판이 허브상에서 반경방향으로 지지되기 때문에 금속제의 외부부재는 필요없게 된다. 또한 이러한 식의 구조는 탄성부재의 축방향 길이를 짧게할 수 있게 하고 높은 허용속도를 갖게 한다. 비틀림 탄성에서의 결과적인 감소는 동일한 형상의 탄성링 요소를 일련적으로 배치하므로써 보상할 수 있다. 따라서 본 발명은 고탄성 축 커플링에 있어서 상반되는 두가지의 요구점, 즉 고속회전 탄성과, 높은 허용속도라는 문제를 동시에 해결하는 간단한 방법을 제공하게 되는 것이다. 따라서 허브에 대한 내부 세그먼트판의 비틀림 운동성을 증가시키기 위해서는 베어링 슬리이브를 허브의 가장자리 위에 배치하게 된다.

또한, 생산공학적 측면에서 보면, 내부 세그먼트판의 레이디얼 베어링용으로 전체 내부 가장자리를 사용하지 않고 대신 레이디얼 베어링 기능을 제공하는 반경방향의 돌출 웨브상에 형성하는 것이 유리하다. 본 발명의 또다른 개선점은 탄성링 요소의 충분한 냉각을 제공할 수 있고, 따라서 탄성링 요소의 열부하 능력을 상당히 증가시킬 수 있다는 점이다. 본 발명에 따르면, 세그먼트판 사이에 있는 연결부에 반경방향의 갭(틈새)을 남겨 놓는다. 이것은 서로 조여진 각기의 세그먼트의 엇갈린 배치가 강성링을 가능하게 하기 때문이다. 단부면 사이의 갭 이외에도, 냉각공기의 유동을 위한 또다른 덕트가 연속적인 내부 세그먼트판 사이에서 주위방향으로 제공된다. 이러한 특징의 간단한 실시예에서, 내부 세그먼트판의 반대되는 벽들은 세그먼트판의 한쪽 단부면 가장자리로부터 타단부면의 가장자리로 확장하고 큰 구역의 틈새를 만들어 내면서 형성되어 주변방향으로 연속적인 형상을 갖고 냉각공기를 순환시키기 위한 덕트를 형성하게 된다.

충분한 냉각 공기의 순환을 이루기 위해서는, 내부 세그먼트판이 주변으로 확장하고 있는 덕트와 연결되는 출구홈을 갖고 외부 주변위에 형성된다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 각각의 세그먼트판의 외부 베어링 표면이 틈새를 주변 가장자리까지 확장시키는 톱니 형상에 의해 중심부에서 완전히 차단된다. 커플링이 작동하는 경우, 공기는 축방향 주로 회전축 근방의 장소에서으로 두 개의 인접한 세그먼트의 단부면 사이에 있는 갭을 통해서 들어와 내부 덕트속으로 들어가고 원심력에 의해 출구홈을 통해서 대기속으로 방출된다. 자동적인 냉각 공기의 유동은 내부 세그먼트판 및 탄성부재의 효과적인 냉각을 달성케 한다.

고탄성의 축 커플링을 도시한 실시예에서, 탄성링 요소는 서로에 대해 측방으로 전도된 상태로 위치된 두 개의 동일한 링 부재로 구성되어 있다. 입력측상의 강성 커플링부는 강성링 요소(4)의 축방향으로 접하는 두 개의 링부재(2,3)의 경계범위를 넘어서 커플링의 내부로 확장하고 있는 허브(1)이다. 고정 플랜지(5)는 허브(1)의 최외각면상에 형성되어, 허브(1)와 같이 회전하는 작동링(6)의 연결을 이루게 한다. 고정플랜지(5)와 작동링(6)의 연결부재는, 스프링강의 격막링(7)이며 상기 격막링(7)은 강성 커플링 부재, 즉 허브(1)과 플랜지링(8)이 서로 축방향 관계에서 이동할 수 있도록 한다.

상기의 격막링(7)은 허브(1)상의 조임링(7)에 의해 조여져서 같이 회전하고, 조임력은 플랜지(5)와 링(9)에 형성된 관통공에 끼워지는 조임볼트(10)에 의해 생겨난다.

상기 조임볼트(10)는 중심으로부터 같은 거리에 대향해서 배치된다. 그리고, 플랜지(5)와 링(9)내에는 개구가 제공되고, 여기에 공지의 조임 슬리이브(11)가 수용되어 볼트 혹은 핀(10)과 함께 플랜지(5)와 링(9)에서 생기는 토오크를 전달한다.

작동링(6)은 연결핀(12)이 끼워져 있는 연속적인 개구와 함께 내부원 상에 구성되어 있다. 연결핀(12)의 단부는 격판링(7)의 외주변상에 설치되고 제한된 탄성력을 갖는 베어링 요소(13)을 통해 확장하고 있다. 이러한 특징은 격판링(7)이 연결핀(12)이나 작동링(6)의 횡응력 발생이라는 위험없이 반대방향으로 휠 수 있도록 하는 것을 가능하게 한다.

실시예에서, 탄성링 요소(4)는 제2도에서 보이는 바와 같이, 링부재(3)의 세그먼트(14,14a)와 다른 링부재(4)의 세그먼트(15,15a)의 4개 부분으로 구성된다. 링부재(4)는 제1도에 보이는 바와 같이 부등변 사변형 꼴의 단면 형상을 나타낸다. 이러한 형상은 이미 알려진 것이며, 이것은 재료를 절감하고, 중량을 줄일 수 있는 잇점을 제공한다. 그리고 회전축 근처의 구역에서의 토오크 부하는 링부재(4)의 외부 구역의 토오크 부하보다는 작다.

실시예에서 사용되는 8개의 링 세그먼트(14,15) 전체는 서로 동일한 것이다. 상기 각각의 링 세그먼트들은 외부 세그먼트판(16), 내부 세그먼트판(17) 그리고, 역시 세그먼트 형상으로 되어 있으며, 상기 세그먼트(16,17)판과 연결되고, 상기 세그먼트판(16,17)의 내부면 상에 경화 방법으로 구성되는 고무제품의 부재(18)등으로 구성된다. 돌출된 원주형 테두리(19)는 외부 세그먼트판(16)상에 형성되고, 그 외부면은 작동링(6)과 플랜지(8)의 베어링면 판에 평행하게 확장되어 있다. 작동링(6)이나 플랜지(8)을 조이는 것은 나사못(20)에 의해서 이루어지며, 상기 나사못(20)은, 조임목적을 위해 나사 형성단부와 너트를 구비하여, 개구를 통해 끼워져 있다. 반경방향으로 확장하는 링형의 쇼울더(21,22)는 제1도에서 명확한 것처럼 작동링(6)과 플랜지(8)상에서 중심설정을 위해 제공된 것이다.

내부판(17)은, 평행판에서 링형의 내부 및 외부 베어링표면(23,24)이 있는 내부 및 외부 테두리에 의해 서로 접촉하게 된다. 이것들을 조이는 것은 외표면(23)에 의해서만 이루어지며, 여기에는 나사(26) 등을 수용하는 축과 평행한 개구(25)가 형성된다.

표면(23)과 (24)사이에는 한쪽 단부면 가장자리에서 타단의 가장자리까지 확장하고 있는 넓은 틈새(27)를 두고, 판(17)의 벽이 형성된다. 외표면(23)은 중심부에서 틈새(27)를 가능한한 변두리 주변까지 확장시키는 톱니형상(31)에 의해 차단된다.

반경방향으로 돌출한 웨브(28)는 판(17)의 내면상에 형성되며, 외부면은 원형의 일부분적인 형상을 이룬다.

링부재(2,3)는 회전축의 허브(1)상에서 반경방향 및 중심쪽으로 지지된다. 허브(1)와 웨브(28) 사이에는 베어링 슬리이브(29)가 형성되며, 이것은 허브(1)내의 홈속에 설치되므로 축방향으로는 움직일 수 없다. 상기 슬리이브(29)의 기능은 강성체의 커플링 부재(1,8)가 축방향으로 상대적 이동을 하고 또한 회전하는 경우에 웨브(28)의 활성(滑性)을 개선하는데 있다.

링 세그먼트(14,15)는 세그먼트 피치에 의해 서로 분리된 형식으로 결합되어 있다. 이것은 베어링을 추가하거나 지지링을 제공할 필요없이 강성링이 스스로 폐쇄될 수 있는 기능을 제공한다. 반경방향의 단면갭(30)은 링 세그먼트(14,15)의 모든 기능에서 자유로운 상태로 있고, 외부의 공기는 상기 갭(30)을 통해서 덕트속으로 유입된다. 상기 덕트는 링 세그먼트(14,15)의 주변방향으로 확장하고 있는 것으로, 틈새(27)에 의해서 형상화된 것이다. 커플링이 작동하게 되면, 원심력은 공기를 추출하여 톱니형상(31)의 출구홈을 통해서 내보내게 되고, 이 공기의 유동으로 내부 세그먼트 판(17)의 충분한 냉각을 제공할 수 있도록 한다.

실시예에서 처럼 축방향으로 인접한 두 개의 링부재 대신에, 세 개이상의 유사한 링부재를 축방향으로 연속되게 설치할 수도 있다. 이때에는 적당하게 연장된 허브위에 내부 세그먼트판의 레이디얼 베어링을 같이 설치 한다.

요구되는 회전탄성의 증가치를 갖는 축 커플링은 하나의 단일 구조로써 각 세그먼트로부터 형성될 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 허브와, 상기 허브상에 위치하여 허브와 같이 회전하는 구동링, 고무 등의 탄성을 갖는 제품으로된 조각형상의 세그먼트와 축단부에 경화방법에 의해 고정되는 금속제의 세그먼트판에 의해 이루어진 탄성링 요소, 반경방향으로 돌출하는 주변 가장 자리에 의해 구동링과 2차 강성 커플링 부재에 느슨하게 설치되는 세그먼트 부재 등으로 이루어지는 고탄성 축 커플링에 있어서, 상기 탄성링 요소는 축방향으로 연속된 적어도 두 개 이상의 동일한 링부재(2,3)으로 구성하고, 상기 링부재(2,3)의 링 세그먼트(14,15)는 세그먼트 피치의 반만큼 서로 떨어져 있으며, 축방향으로 내부에 있는 세그먼트판(17)은 이들의 외부 가장자리에서 나사 결합요소(26) 등에 의해 서로 고정되어 허브(1) 상의 내부 가장자리에서 반경방향 및 중심방향으로 베어링 형식으로 지지되는 것을 특징으로 하는 고탄성 축 커플링.
2. 제1항에 있어서, 베어링 슬리이브(29)가 허브(1)의 주변에 배치되어 축방향으로 내부 세그먼트판(17)을 지지하는 것을 특징으로 하는 고탄성 축 커플링.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 슬리이브(29), 혹은 허브(1)상에서의 지지를 위해 반경방향에서 동일 거리로 떨어져 있는 돌출 웨브(28)는 내부 세그먼트판(17)의 내부 가장자리상에 설치되는 것을 특징으로 하는 고탄성 축 커플링.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반경방향의 갭(30)이 세그먼트판(16,17) 사이의 연결부에 형성되는 것을 특징으로 하는 고탄성 축 커플링.
5. 제4항에 있어서, 내부 세그먼트판의 반대벽들은 각각 베어링 표면(23,24) 사이에서 하나의 단부면 가장자리로부터 중심의 내부 주위에 있는 단부면 가장자리로 확장하는 큰 구역의 틈새(27)을 형성하여 냉각공기가 통과하는 연속적인 통로를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 고탄성 축 커플링.
6. 제5항에 있어서, 내부 세그먼트판과 외부 베어링면(23)은 틈새(27)을 주변 가장자리까지 확장시키는 톱니형상(31)에 의해서 중심부에서 완전히 차단되는 것을 특징으로 하는 고탄성축 커플링.

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