KR910009755B1 - 조립식 축 - Google Patents

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KR910009755B1
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에미텍 게젤샤프트 퓌르
베. 마우스
에미숀스테크놀로기에 엠베하
베. 디트리히
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Abstract

내용 없음.

Description

조립식 축
제1도는 치형(齒形) 디스크의 허브(hubs)들을 인접시킨 구동 요소를 갖는 본 발명에 따른 축을 도시한 종단면도.
제2도는 치들의 부근에서 연장되는 슬리이브가 마련된 구동 요소를 갖는 본 발명에 따른 축을 도시하는 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 21 : 종공축 2, 3, 4, 12, 13, 22, 23 : 관형 부재
5, 7, 8 : 보강 리브 6, 26 : 구동 요소
9, 10, 29, 30 : 치형 디스크 11, 31 : 슬리이브
14, 15 : 슬리이브 부착부
본 발명은 소성 팽창된 탄성적으로 프리텐션된(pretensioned) 구동 요소 사이를 강제 체결(force locking) 또는 마찰 체결시킴으로써 중공축과 구동 요소들 사이를 연결시키게 되는, 개별적인 구동 요소들, 특히 기어들이 중공축에 회전불가능하게 부착되어 있는 조립식 구동축에 관한 것이다.
독일연방공화국 특허출원 제34 25 600호에는 중공축의 횡 단면을 다각형으로 형성하여 기어들의 구역 내에서 형상 끼워맞춤(formfitting) 시키는 방법으로 중공축을 다이 내에서 팽창시키는 조립식 축이 공지되어 있다. 독일연방공화국 특허출원 제38 03 684호에는 소성 팽창된 중공축과 탄성적으로 프리텐션된 구동 요소들 사이를 마찰 체결시킴으로써 중공축과 구동 요소들 사이를 연결시키는 조립식 구동축들이 기재되어 있다. 특히, 이러한 축들은 별개의 슬리브 및 관형 부분으로 구성된다.
본 발명의 목적은 상기 형태의 축들의 굽힘 강도를 증가시키는 동시에 그 제조 공정을 단순화시키기 위한 것이다. 이러한 목적은, 하나 이상의 구동 요소를 슬리이브를 통해 서로 연결된 상이한 직경들을 갖는 2개 이상의 치형 디스크들과 함께 일체로 제조함으로써 이루어지며, 이러한 설계의 제조 기술적 장점은 예를들어 2개의 기어들이 비교적 복잡하지 않은 하나의 단일 주조품으로 제조되고 축에 함께 결합 연결시켜 총 부품수를 감소시킬 수 있는 것이다. 축의 강도에 대한 상기 장점들은 축의 굽힘 강도 및 비틀림 강도를 모두 현저히 증가시키게 되는, 본 발명에 따라 축을 2중으로 함으로써 얻어지는 것이다. 축 상의 최대 굽힘 및/또는 비틀림 하중영역 내에 위치된 기어 링들은 슬리이브에 의해 연결된 하나의 구동 요소를 형성하도록 적절히 결합되어 있다. 이는 특히 축을 횡단하여 인가되는 직선 방향의 힘의 구역 내에 위치된 기어들을 결합시키는 데 특히 유리하다.
본 발명의 양호한 제1 실시예에 따르면, 2개 이상의 치형 디스크들 사이에 상기 디스크들의 허브를 인접시킨 슬리이브가 마련되어 있고 마찰 체결 연결을 통해 중공축에 부착됨으로써. 하나의 단일 밀봉 구역을 갖는 간단하게 설계된 하나의 관을 사용하여, 중공축의 하나의 연속된 단일 축방향 영역을 팽창시켜 수개의 구동 요소들을, 즉, 적합하게는 2개의 기어들을, 동시에 부착시킬 수 있는 제조-기술적인 장점을 얻을 수 있다. 재료 선택에 따라, 축상에 작용하는 대부분의 굽힘응력 및 비틀림응력은 치형 디스크들을 연결시키는 슬리이브에 의해 수용될 수 있다.
본 발명의 양호한 제2 실시예에 따르면, 적어도 2개의 치형 디스크들 사이에 치들의 부근에서 연장되어, 중공축으로부터 반경방향으로 격설되어 있는 슬리이브가 마련되어 있다. 상기 실시예의 경우, 구동 요소의 마찰 체결 연결은 치형 디스크들의 허브들의 영역 내에서 또는 그 부근에서 형성되고 중공축의 별도의 두 부분이 축방향으로 소성 팽창된다. 치형 디스크들을 연결시키는 슬리이브의 직경이 현저히 크기 때문에. 굽힘 강도 및 비틀림 강도가 보다 증가하게 되므로, 경우에 따라서는 연성 재료도 사용할 수 있다. 축의 강도를 더욱 증가시키기 위해서, 그 횡 단면이 축에 대해 반경방향으로 연장하는 종방향으로 연장된 보강 리브들을 치형 디스크들 사이에 마련될 수 있다.
상기 제2의 실시예를 참조로 설명한 바와같이 구동 요소들과 중공축 차이를 마찰 체결 연결시키기 위해, 치형 디스크들을 대칭의 슬리이브 부착부들과 결합시키거나, 내측 또는 외측 어느 한쪽으로 연장하는 슬리이브 부착부들과 결합시킬 수 있으며, 내측으로 연장하는 슬리이브는 부품의 길이를 짧게 한다는 장점이 있다. 외측으로 연장하는 슬리이브 부착부들을 다른 관형 부재의 외측 상에 활주시키고, 중공축을 소성변형시켜, 슬리이브에 대해 탄성적으로 프리텐션된 상태로 남아있게 함으로써 중공축과의 연결 강도를 증가시켜, 반경방향의 클램핑-인(clamping-in)효과를 얻는 것도 가능하며, 상기 효과는 2개의 치형 디스크들을 갖는 구동 요소가 예컨대, 가단 주철, 특히 적합하게 되어 있는 GTS 65와 같은 주조 재료와 같은 낮은 탄성 재료로 제조되어 있는 경우에 특히 유리하다.
구동 요소들의 슬리이브 부착부 상으로 활주된 관형 부재들은 축방향으로 계단이 헝성되도록 연장될 수 있고, 부가해서 중공축의 기초 관과 함께 직접 마찰 체결 연결될 수 있다. 상기 슬리이브 및 관형 부재의 외측은 로울러 베어링들에 대한 활주면으로서의 역할을 하는데, 상기 해결책이 필요한 이유는 어떠한 경우에는 상기 관형 부재들의 재료가 중공축 및 구동 요소들의 재료의 항복점보다는 높은 항복점을 가져야 하기 때문이다. 100 CR 6과 같은 베어링 재료라 특히 적합하나 연속 중공축에 대한 재료로서는 예컨데, ST 35가 될 수도 있다.
이하 2가지의 적합한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.
제1도는 중공축(1)로 구성되는 구동축을 도시한다. 상기 중공축의 단부에는 관형 부재(2, 3)들이 삽입되고, 관형 부재(4)는 상기 중공축 상으로 활주되어 중공축을 덮는다. 구동 요소(6)은 상기와 같은 방법으로 형성된 중공축 상에 활주되고 중공축의 내부 소성 변형을 통해 강제 체결 또는 마찰 체결식으로 부착된다. 구동 요소(6)은 구동 요소의 허브들과 인접하는 슬리이브(11)에 의해 서로 연결된 2개의 치형 디스크(9, 10)들로 구성되며, 슬리이브(11)은 중공축(1) 바로 위에 위치된다. 치형 디스크(10)상에는 주연부에 분포된 보강 리브(5)들이 도시되어 있다. 또한, 판형 부재(12, 13)들은 관형축(1)상에 활주되어 있는데, 상기 부재들은 베어링 재료로 구성되어 있고 로울러 베어링의 궤도로서의 역할을 하며, 관형 부재(4)는 상기 관형 부재 내에 삽입되고 관형축(1)의 단부에서 관형 부재(3)과 함께 고정된다.
제2도는 관형 부재(22, 23)들의 단부들이 삽입되어 있는 연속 중공축(91)을 도시한 것이다. 구동 요소(26)은 중공축 상에서 활주되고 치근처에서 연장되는 슬리이브(31)을 통해 연결된 2개의 치형 디스크(29, 30)들로 구성된다. 허브의 영역에는, 중공축(21)에 직접적으로 강제 체결 및 마찰 체결 연결되는 슬리이브 부착부(14, 15)들이 치형 디스크로부터 연장된다. 상기 도면의 상반부에는 주연부로 연장된 환형 보강 리브(7)이 도시되어 있으며, 상기 도면의 하반부에는 주연부로 분포된 종방향으로 연장하는 보강 리브(8)들이 도시되어 있다. 베어링 재료로 제조된 관형 부재(32, 33)들은 슬리이브 부착부(14, 15)들 상으로 활주되어 있으며, 계단식으로 연장되어 있고, 슬리이브 부 끝단의 영역에서 중공축(21)과 직접 마찰 체결 접촉된다.

Claims (13)

  1. 소성 팽창된 중공축과 탄성적으로 프리텐션된 구동 요소사이를 강제 체결 또는 마찰 체결시킴으로써 중공축과 구동 요소들 사이를 연결시키게 되는 개별적인 구동 요소들, 특히 기어들이 중공축에 회전불가능하게 부착되어 있는 조립식 구동축에 있어서, 적어도 하나의 구동 요소(6, 25)이, 슬리이브(11, 31)을 통해 서로 연결된 상이한 직경을 갖는 적어도 9개의 치형 디스크(9, 10 ; 29, 30)들과 일체로 제조되는 것을 특징으로 하는 조립식 구동축.
  2. 제1항에 있어서, 디스크의 허브들을 인접시키고 마찰 체결 연결을 통해 중공축에 부착된 상기 슬리이브(11)이, 적어도 3개의 치형 디스크(5, 10)들 사이에, 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  3. 제1항에 있어서, 치들의 근처에서 연장되며 중공축(91)로부터 반경방향으로 격설되어 있는 슬리이브(31)이, 적어도 2개의 치형 디스크(29, 30)들 사이에, 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  4. 제3항에 있어서, 중공축(21)과 마찰 체결방식으로 연결되어 있는 슬리이브 부착부(14, 15)가. 치형디스크(29, 30)들의 양측면들 부근에, 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  5. 제4항에 있어서, 슬리이브 부착부(14, 15)들이 축방향 외측으로 연장되도록 치형 디스크(25, 36)들에 인접되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  6. 제4항에 있어서, 상기 술리이브 부착부들이 축방향 내측으로 연장되도록 치형 디스크들에 인접되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  7. 제3항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 치들 부근에서 연장되는 슬리이브(31)내에 치형 디스크(29, 30)들 사이로 연장된 주연부로 연장된 리브(7)들이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  8. 제1항에 있어서. 상기 중공축이 수개의 관형 부재(1, 2, 3, 4 ; 21, 22, 23)들 및/또는 슬리이브(12, 13 ; 32, 33)들로 구성되며, 상기 슬리이브들은 서로 삽입되어 있고, 자체의 반경방향 중첩 구역에서, 적어도 부분적으로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  9. 제4항에 있어서, 관형 부재(32, 33)들이 관형축의 내측 부분(21)상에 위치된 슬리이브 부착부(14, 15)들 상에 활주되며, 상기 관형 부재(32, 33)들은 중공축(21)의 소성 변형에 후속하여 슬리이브 부착물(14, 15)들에 대해 탄성적으로 프리텐션되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
  10. 제9항에 있어서, 관형 부재(32, 33)들이 로울러 베어링들의 내측 베어링 레이스들로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 축.
  11. 제1항에 있어서, 수개의 치형 디스크들을 갖는 구동 요소(6, 36)들이 주조 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 축.
  12. 제8항에 있어서, 활주된 관형 부재(12, 13 : 32, 33)들의 재료가 상기 부재들에 대해 반경방향 내측으로 위치된 중공축(1, 2, 3, 4 ; 21, 22, 23)의 부분보다 더 큰 항복점을 갖는 것을 특징으로 하는 축.
  13. 제3항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 치들 부근에서 연장되는 슬리이브(31)내에 치형 디스크(29, 30)들 사이로 종방향으로 연장되는 리브(8)들이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 축.
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