JP2014098478A - 等速ジョイント - Google Patents

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Abstract

【課題】部品数を減少させ、研削加工工程を減少させることができ、摩擦面を低減することができる等速ジョイントを提供する。
【解決手段】等速ジョイントは、その内側にガイド溝が形成された等速ジョイントハウジングと、前記等速ジョイントハウジング内に備えられ、シャフトと結合され、スパイダジャーナルが形成されたスパイダと、前記等速ジョイントハウジングのガイド溝に備えられる球面ローラと、前記球面ローラと前記スパイダジャーナルとの間に備えられるニードルベアリングとを含み、前記球面ローラには複数のニードルベアリングインサートホールが形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホールには前記ニードルベアリングが備えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、等速ジョイントに関するものであって、より詳細には、使用されるニードルベアリングの数を減少させることができ、加工工程を単純化することができる等速ジョイントに関するものである。
一般に、等速ジョイント（ＣＶＪ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｊｏｉｎｔ）は、ドライブシャフトが等速度で多様な角度で動力を伝達できるようにする装置である。
等速ジョイントは、一般に、前輪駆動車両（ｆｒｏｎｔ ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ ｃａｒ）または四輪駆動車両（ａｌｌ ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ ｃａｒ）などに主に用いられる。
図１は、一般的な等速ジョイントを示す図である。
図１を参照すれば、一般的な等速ジョイントは、その内側にガイド溝１１０が形成された等速ジョイントハウジング１００と、前記等速ジョイントハウジング１００内に備えられ、シャフト３００と結合され、スパイダジャーナル（ｓｐｉｄｅｒ ｊｏｕｒｎａｌ）２０２が形成されたスパイダ（ｓｐｉｄｅｒ）２００と、前記等速ジョイントハウジング１００のガイド溝１１０に備えられる球面ローラ４００と、前記球面ローラ４００と前記スパイダジャーナル２０２との間に備えられるニードルベアリング５００とを含む。
また、前記ニードルベアリング５００が分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナル２０２にストライカ（ｓｔｒｉｋｅｒ）６００とサークリップ（ｃｉｒｃｌｉｐ）７００とが備えられる。
エンジン（図示せず）から出力される動力は前記ハウジング１００に伝達され、前記ハウジング１００に伝達された動力は、前記ガイド溝１１０に備えられる球面ローラ４００、前記スパイダ２００および前記シャフト３００を介して、図示しないホイールに伝達される。
車両の走行状況に応じて前記ホイールの位相が変化しても、前記球面ローラ４００が前記ガイド溝１１０に沿って移動して前記シャフト３００と前記ハウジング１００との連結角が変化し、前記エンジンの動力が前記ホイールに円滑に伝達される。
しかし、一般的な等速ジョイントは、部品数が多い。
つまり、１個のローラセットあたり、ニードルベアリングが約３０個程度必要で、各等速ジョイントは３個のローラセットを要し、通常、前輪車両の場合、２個の等速ジョイントが必要なため、略１８０個あまりのニードルベアリングを要する。
また、研削加工部分が多く、コスト負担が高い。
つまり、各部品の接触面の摩擦力を低下させるためには、旋削加工後に研削加工が追加されるが、前記ニードルベアリング５００が接触する前記球面ローラ４００の内周面と前記スパイダジャーナル２０２の外周面に精密な研削加工が必要である。
さらに、摩擦面が多く、ＮＶＨ特性が良くない問題がある。
つまり、前記ニードルベアリング５００と前記球面ローラ４００および前記スパイダジャーナル２０２との間の摩擦と、前記ニードルベアリング５００同士の間の摩擦が発生し、これを解消しなければならない問題がある。
本発明は、部品数を減少させ、研削加工工程を減少させることができ、摩擦面を低減することができる等速ジョイントを提供するものである。
本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントは、その内側にガイド溝が形成された等速ジョイントハウジングと、前記等速ジョイントハウジング内に備えられ、シャフトと結合され、スパイダジャーナルが形成されたスパイダと、前記等速ジョイントハウジングのガイド溝に備えられる球面ローラと、前記球面ローラと前記スパイダジャーナルとの間に備えられるニードルベアリングとを含み、前記球面ローラには複数のニードルベアリングインサートホールが形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホールには前記ニードルベアリングが具備され得る。
本発明の一または複数の実施形態において、前記等速ジョイントは、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナルに備えられるストライカとサークリップとをさらに含むことができる。
本発明の一または複数の実施形態において、前記スパイダには、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止する段差部が形成される。
本発明の一または複数の実施形態において、前記球面ローラの内面の半径は、前記ニードルベアリングの中心の前記スパイダジャーナルに対する回転半径より大きい。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングインサートホールは、前記ニードルベアリングとの接触点が前記スパイダジャーナルの中心から遠くなるように、前記球面ローラの内周から曲面に形成される。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングは、中空のパイプ形状である。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングには、その内外側を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔が形成される。
本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントは、その内側にガイド溝が形成された等速ジョイントハウジングと、前記等速ジョイントハウジング内に備えられ、シャフトと結合され、スパイダジャーナルが形成されたスパイダと、前記等速ジョイントハウジングのガイド溝に備えられる球面ローラと、前記球面ローラと前記スパイダジャーナルとの間に備えられるニードルベアリングとを含み、前記スパイダジャーナルには複数のニードルベアリングインサートホールが形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホールには前記ニードルベアリングが具備され得る。
本発明の一または複数の実施形態において、前記等速ジョイントは、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナルに備えられるストライカとサークリップとをさらに含む。
本発明の一または複数の実施形態において、前記スパイダには、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止する段差部が形成される。
前記ニードルベアリングの中心の前記スパイダジャーナルに対する回転半径は、前記スパイダジャーナルの外周より大きく形成され得る。
前記ニードルベアリングインサートホールは、前記ニードルベアリングとの接触点が前記スパイダジャーナルの中心から遠くなるように、前記スパイダジャーナルの外周から曲面に形成され得る。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングは、中空のパイプ形状である。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングには、その内外側を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔が形成される。
本発明の実施形態にかかる等速ジョイントによれば、部品数および研削加工工程を減少させることができ、生産単価を下げることができる。
また、本発明の実施形態にかかる等速ジョイントによれば、摩擦面を低減し、ＮＶＨ特性が改善できる。
一般的な等速ジョイントを示す図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントのニードルベアリングおよびニードルベアリングインサートホールを示す図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントのニードルベアリングおよびニードルベアリングインサートホールを示す図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部切開図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部断面図である。 本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部切開図である。
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
明細書全体にわたって同じ参照番号で表示された部分は同じ構成要素を意味する。
図面において、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の真上にある場合のみならず、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。
逆に、ある部分が他の部分の「真上に」あるとする時には、中間に別の部分がないことを意味する。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、一般的な等速ジョイントを示す図であり、図２は、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す図である。
まず、一般的な等速ジョイントの構成を参照して、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントと同一類似の構成について説明する。
説明の便宜のために、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントを説明するにあたり、一般的な等速ジョイントと同じ構成は同じ参照番号を用いる。
本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントは、その内側にガイド溝１１０が形成された等速ジョイントハウジング１００と、前記等速ジョイントハウジング１００内に備えられ、シャフト３００と結合され、スパイダジャーナル２３２が形成されたスパイダ２３０と、前記等速ジョイントハウジング１００のガイド溝１１０に備えられる球面ローラ４３０と、前記球面ローラ４３０と前記スパイダジャーナル２３２との間に備えられるニードルベアリング５３０とを含む。
本発明の一または複数の実施形態において、前記球面ローラ４３０には複数のニードルベアリングインサートホール４３２が形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホール４３２には前記ニードルベアリング５３０が備えられる。
本発明の一または複数の実施形態において、前記等速ジョイントは、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナル２３２に備えられるストライカ（ｓｔｒｉｋｅｒ）６００とサークリップ（ｃｉｒｃｌｉｐ）７００とをさらに含む。
図３および図４は、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントのニードルベアリングおよびニードルベアリングインサートホールを示す図である。
図３を参照すれば、本発明の一または複数の実施形態において、前記球面ローラ４３０の内面の半径Ｒ１は、前記ニードルベアリングの中心Ａの前記スパイダジャーナル２３２に対する回転半径Ｒ２より大きい。
前記ニードルベアリング５３０の転動接触を誘導するために、前記ニードルベアリング５３０の回転移動時、相対接触点が前記ニードルベアリングの中心Ａを外れなければならない。したがって、前記球面ローラ４３０の内面の半径Ｒ１を、前記ニードルベアリングの中心Ａの前記スパイダジャーナル２３２に対する回転半径Ｒ２より大きく形成する。
図４を参照すれば、本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングインサートホール４３２は、前記ニードルベアリング５３０との接触点が前記スパイダジャーナルの中心Ａから遠くなるように、前記球面ローラの内周から曲面４３４に形成されてもよい。
図５は、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部切開図である。
図５を参照すれば、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントは、スパイダ２６０のスパイダジャーナル２６２には複数のニードルベアリングインサートホール２６５が形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホール２６５にはニードルベアリング５６０が備えられ、球面ローラ４６０との摩擦を低減することができる。
つまり、前記ニードルベアリングインサートホール２６５が前記スパイダジャーナル２６２に形成されてもよい。
図５に示された本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントも、図３および図４に示された構成と同様に、転動接触を誘導するための構成が適用可能である。
図５に示された本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの場合には、前記ニードルベアリング５６０の回転中心の半径は、前記スパイダジャーナル２６２の外周より大きく形成される。
また、図４示されたのと同様に、前記ニードルベアリングインサートホール２６５は、前記ニードルベアリング５６０との接触点が前記スパイダジャーナル２６２の中心から遠くなるように、前記スパイダジャーナル２６２の外周から曲面に形成されてもよい。
図５に示された本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの前記ニードルベアリング５６０の回転中心の半径と前記スパイダジャーナル２６２の外周の作用および曲面の形成は、図３および図４に示されたのと同一／類似の作用を行い、繰り返しの説明は省略する。
前記スパイダ２６０には、前記ニードルベアリング５６０が分離されるのを防止する段差部２７０が形成されてもよい。
図６は、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部断面図である。
図６を参照すれば、本発明の一または複数の実施形態において、ニードルベアリング５７０は、中空のパイプ形状とすることができる。
前記ニードルベアリング５７０が中空のパイプ形状に形成されると、その内部に潤滑油（グリース）が流入して部材間の摩擦を低減することができ、前記ニードルベアリング５７０の摩擦熱を容易に発散することができる。
図７は、本発明の一または複数の実施形態にかかる等速ジョイントの一部の構成を示す一部切開図である。
図７を参照すれば、本発明の一または複数の実施形態において、ニードルベアリング５８０は、中空のパイプに形成し、前記ニードルベアリング５８０には、その内外側を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔５８５が形成され得る。
前記ニードルベアリング５８０が中空のパイプ形状に形成され、前記貫通孔５８５が形成されると、その内部に潤滑油（グリース）が流入して部材間の摩擦を低減することができ、前記貫通孔５８５を介して潤滑油との接触面積が増大して摩擦を低減することができ、摩擦熱を容易に発散することができる。
本発明の一または複数の実施形態において、前記ニードルベアリングインサートホール２６５、４３２を形成し、前記ニードルベアリングインサートホール２６５、４３２に前記ニードルベアリング５３０、５６０、５７０、５８０を挿入し、前記スパイダジャーナル２３２、２６２および前記球面ローラ４３０、４６０の研削工程のうちの少なくともいずれか１つの研削工程を削除することができ、工程が単純になる。
また、使用される前記ニードルベアリング５３０、５６０、５７０、５８０の数を、一般的な等速ジョイントに用いられるニードルベアリングの数より減少させることができ、部品数が減少し、工程がより単純になり得る。
さらに、中空の前記ニードルベアリング５７０、５８０を適用すると、部材間の摩擦を低減することができ、前記ニードルベアリング５７０、５８０の摩擦熱を容易に発散することができる。
以上、本発明にかかる好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等と認められる範囲のすべての変更を含む。
１００：等速ジョイントハウジング
１１０：ガイド溝
２００、２３０、２６０：スパイダ
２０２、２３２、２６２：スパイダジャーナル
２６５、４３２：ニードルベアリングインサートホール
２７０：段差部
３００：シャフト
４００、４３０、４６０：球面ローラ
５００、５３０、５６０、５７０、５８０：ニードルベアリング
５８５：貫通孔
６００：ストライカ
７００：サークリップ

Claims (14)

  1. その内側にガイド溝が形成された等速ジョイントハウジングと、
    前記等速ジョイントハウジング内に備えられ、シャフトと結合され、スパイダジャーナルが形成されたスパイダと、
    前記等速ジョイントハウジングのガイド溝に備えられる球面ローラと、
    前記球面ローラと前記スパイダジャーナルとの間に備えられるニードルベアリングとを含み、
    前記球面ローラには複数のニードルベアリングインサートホールが形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホールには前記ニードルベアリングが備えられることを特徴とする、等速ジョイント。
  2. 前記等速ジョイントは、
    前記ニードルベアリングが分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナルに備えられるストライカとサークリップとをさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の等速ジョイント。
  3. 前記スパイダには、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止する段差部が形成されたことを特徴とする、請求項１記載の等速ジョイント。
  4. 前記球面ローラの内面の半径は、前記ニードルベアリングの中心の前記スパイダジャーナルに対する回転半径より大きいことを特徴とする、請求項１記載の等速ジョイント。
  5. 前記ニードルベアリングインサートホールは、前記ニードルベアリングとの接触点が前記スパイダジャーナルの中心から遠くなるように、前記球面ローラの内周から曲面に形成されたことを特徴とする、請求項１記載の等速ジョイント。
  6. 前記ニードルベアリングは、
    中空のパイプ形状であることを特徴とする、請求項１記載の等速ジョイント。
  7. 前記ニードルベアリングには、
    その内外側を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔が形成されたことを特徴とする、請求項６記載の等速ジョイント。
  8. その内側にガイド溝が形成された等速ジョイントハウジングと、
    前記等速ジョイントハウジング内に備えられ、シャフトと結合され、スパイダジャーナルが形成されたスパイダと、
    前記等速ジョイントハウジングのガイド溝に備えられる球面ローラと、
    前記球面ローラと前記スパイダジャーナルとの間に備えられるニードルベアリングとを含み、
    前記スパイダジャーナルには複数のニードルベアリングインサートホールが形成され、それぞれのニードルベアリングインサートホールには前記ニードルベアリングが備えられることを特徴とする、等速ジョイント。
  9. 前記等速ジョイントは、
    前記ニードルベアリングが分離されるのを防止するように、前記スパイダジャーナルに備えられるストライカとサークリップとをさらに含むことを特徴とする、請求項８記載の等速ジョイント。
  10. 前記スパイダには、前記ニードルベアリングが分離されるのを防止する段差部が形成されたことを特徴とする、請求項８記載の等速ジョイント。
  11. 前記ニードルベアリングの中心の前記スパイダジャーナルに対する回転半径は、前記スパイダジャーナルの外周より大きいことを特徴とする、請求項８記載の等速ジョイント。
  12. 前記ニードルベアリングインサートホールは、前記ニードルベアリングとの接触点が前記スパイダジャーナルの中心から遠くなるように、前記スパイダジャーナルの外周から曲面に形成されたことを特徴とする、請求項８記載の等速ジョイント。
  13. 前記ニードルベアリングは、
    中空のパイプ形状であることを特徴とする、請求項８記載の等速ジョイント。
  14. 前記ニードルベアリングには、
    その内外側を貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔が形成されたことを特徴とする、請求項１３記載の等速ジョイント。
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