KR100204773B1 - 자동차의 트리포드 조인트샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매뉴얼 차량과 오토매틱 차량에 동시에 장착하여 부품의 공용화를 이루며 급가속시 차체가 좌우로 흔들리는 러칭이 감소되는 자동차의 트리포드 조인트샤프트에 관한 것으로, 종래의 트리포드 조인트샤프트는 매뉴얼 차량과 오토매틱 차량에 동시에 장착이 가능한 장점이 있으나, 매뉴얼 변속기가 장착된 차량에서는 레이아웃상 조인트샤프트의 절각이 커지면 급가속시 차속이 20km/h~40km/h 사이에는 차량이 흔들리는 러칭이 발생하는 문제점이 있었다

이에, 본 발명은 예시도면 도 4 내지 도 5 에서와 같이 원통형 로울러(20)는 외주면으로 원통부(21)가 형성되고 내주면으로 구면부(23)를 이루며 상기 외주면과 내주면을 관통하는 그리스홀(24)이 형성되며, 스피더(26)는 턴닝(28) 끝단으로 구면부(29)가 형성되고, 트리포트 하우징(30)은 내부면으로 상기 스피더(26)와 원통형 로울러(20)가 대응조립될 수 있도록 키홈(32)이 형성된 것이다.

Description

자동차의 트리포드 조인트샤프트

본 발명은 자동차의 트리포드 조인트샤프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FF차(Front Engine Front Drive)에 적용되는 동력전달장치의 일부분인 자동차의 트리포드 조인트샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 동력을 구동바퀴에 전하는 방식은 엔진의 장착위치, 구동바퀴의 수, 위치에 따라서 앞엔진 뒤구동식, 뒤엔진 뒤구동식, 앞엔진 앞구동식, 앞엔진 전차륜구동식으로 나눌 수 있다.

상기한 FF차(앞엔진 앞구동식)는 엔진과 동력전달장치를 일체화함으로써 이것이 수용하는 룸의 길이를 단축시킬 수 있고, 그에 따른 나머지 스페이스를 유효하게 실내나 트렁크의 공간으로 이용할 수 있으며 구동바퀴와 조향바퀴가 동일한 기구상의 특징으로 인하여 조정 안정성이 있다.

예시도면 제 1 도는 종래 FF차의 구동축의 장착위치를 나타낸 사시도로, 자동차(5)의 동력전달은 엔진, 트랜스미션, 종감속 기어 및 차동장치, 구동축, 구동륜의 순으로 전달되며 상기한 FF차는 차량의 전방부에 모든 부위가 장착되어 있다.

상기한, 구동축은 끊임없이 변동하는 엔진의 토오크를 받으면서 고속회전을 하므로 비틀림 진동을 일으키기 쉽고, 기하학적인 중심과 질량적 중심이 일치하지 않으면 공명진동이 일어나 축이 파괴(위험 회전속도에서 파괴됨)되기 때문에 이를 방지하기 의하여 상기 구동축을 중공축으로 사용하고 상기 공진을 방지하기 위하여 축을 드라이브 샤프트(1)와 조인트샤프트(2)로 분활하여 사용하였다.

예시도면 도 2 는 종래 트리포드 조인트샤프트(2)의 분해사시도로서, 샤프트(3), 스피더(4), 니이들 베어링(5), 구면 로울러(6), 클립(7) 등으로 이루어지고, 순차적으로 조립되어 샤프트(3)에 형성된 스풀라인(10)이 트리포드 하우징(8)의 키홈에 슬립이음으로 조립되었다.

즉, 상기한 트리포드 조인트샤프트(2)는 구면 로울러(6)와 트리포트 하우징(8)의 키홈의 슬림이음에 의해서 엔진에서 발생되는 끊임없는 비틀림 토오크와 굽힘 진동을 견딜 수 있으며 절각에 의해서도 엔진의 구동력을 차륜으로 전달할 수 있는 것이다.

예시도면 도 3 에 도시된 조인트샤프트(2)의 러칭(Lurching; 가로축을 따라 차체 전체가 좌우로 흔들리는 것)에 의한 출력을 설명한 개요도이다

엔진의 장착위치에 따라 조인트샤프트(2)가 절각이 생기면 도시된 바와 같이 구면 로울러(6)와 트리포드 하우징(8) 사이의 구름마찰력(F1)과 절각으로 인한 B점에서의 분력(Ft)이 발생하여 조인트샤프트(2)에 발생하는 축력은 구름마찰력(F1)과 B점에서의 분력(Ft)에서의 합으로 작용하게 된다.

상술된 바와 같이 종래의 트리포드 조인트샤프트(2)는 매뉴얼 차량과 오토매틱 차량에 동시에 장착이 가능한 장점이 있으나, 매뉴얼 변속기가 장착된 차량에서는 레이아웃상 조인트샤프트(2)의 절각이 커지면 급가속시 차속이 20km/h~40km/h 사이에는 차량이 흔들리는 러칭이 발생하는 문제점이 있었다

따라서, 매뉴얼 변속기 차량에서는 더블오셋 타입의 조인트샤프트를 사용하고 오토매틱 변속기 차량에서는 상기한 트리포드 조인트샤프트(2)를 사용하여 제품의 공용화를 이룰 수가 없었다.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술이 지닌 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 매뉴얼 차량과 오토매틱 차량에 동시에 장착하여 부품의 공용화를 이루며 급가속시 차체가 좌우로 흔들리는 러칭이 감소되는 자동차의 트리포드 조인트샤프트를 제공하는데 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 원통형 로울러는 외주면으로 원통부가 형성되고 내주면으로 구면부를 이루며 상기 외주면과 내주면을 관통하는 그리스홀이 형성되며, 스피더는 턴닝 끝단으로 구면부가 형성되고, 트리포트 하우징은 내부면으로 상기 스피너와 원통형 로울러가 대응조립될 수 있도록 키홈이 형성된 것이다.

따라서, 본 발명은 매뉴얼 차량에서 급가속시 발생하는 러칭의 발생이 감소하여 종래 오토매틱 변속기 차량은 물론, 매뉴얼 변속기 차량에도 장착하여 사용할 수 있으며 이로인한 부품의 공용화를 이룰 수 있고 부품의 감소와 러칭의 감소로 종국적으로 생산성이 향상되고 차량의 상품성이 향상되는 것이다.

도 1 은 자동차 구동축의 장착위치를 도시한 사시도,

도 2 는 종래 트리포드 조인트샤프트의 분해사시도,

도 3 은 종래 트리포드 조인트샤프트의 러칭에 의한 축력을 나타낸 개요도,

도 4 의 (가)는 본 발명에 따른 원통형 로울러와 스피더의 사시도,

(나)는 본 발명에 따른 트리포드 하우징의 사시도,

도 5 는 본 발명에 따른 트리포드 조인트샤프트의 러칭에 의한 축력을 나타낸 개요도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

20 - 원통형 로울러, 21 - 원통부,

23 - 구면부,24 - 그리스홀,

26 - 스피더,28 - 턴닝,

29 - 구면부,30 - 트리포드 하우징,

32 - 키홈,34 - 스플라인.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 원통형 로울러(20)는 외주면으로 원통부(21)가 형성되고 내주면으로 구면부(23)를 이루며 상기 외주면과 내주면을 관통하는 그리스홀(24)이 형성되며, 스피더(26)는 턴닝(28) 끝단으로 구면부(29)가 형성되고, 트리포트 하우징(30)은 내부면으로 상기 스피더(26)와 원통형 로울러(20)가 대응조립될 수 있도록 키홈(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 트리포드 조인트샤프트이다.

예시도면 도 4 의 (가)는 본 발명에 따른 원통형 로울러(20)와 스피더(26)의 사시도이며, (나)는 본 발명에 따른 트리포드 하우징(30)의 사시도로서, 그 구성은 다음과 같다.

본 발명의 구성중 원통형 로울러(20)는 그 형상이 원통형으로 형성되어 있고, 그 외주면은 원통부(21)로 형성되어 있고 내주면은 반원구가 삽입안착될 수 있는 구면부(23)로 형성되어 있으며, 상기한 원통부(21)와 구면부(23)를 관통하는 그리스홀(24)이 형성되어 있는 것이다.

또한, 샤프트(3)의 스플라인(10)에 슬립이음으로 조립되는 스피더(26)는 스플라인(10)과 슬립이음이 이루어지기 위하여 중앙부 내부는 키홈(11)으로 형성되어 있고, 상기 키홈(11)을 중심으로 하여 120° 등 간격으로 턴닝(28)이 돌설되어 있으며 상기 턴닝(28)의 끝단부는 반원구의 구면부(29)로 형성되어 있는 것이다.

따라서, 상기한 스피더(26)의 턴닝(28)의 구면부(29)에 상술한 원통형 로울러(20)의 구면부(23)가 안치 삽입되는 것이다.

트리포드 하우징(30)의 일단은 상기한 스피더(26)와 원통형 로울러(20)가 삽입 안치되는 키홈(32)이 형성되어 있고, 타단은 엔진이나 트랜스미션의 구동출력부에 슬립 장착될 수 있도록 스플라인(10)이 형성되어 있는 것이다.

본 발명을 단편적으로 설명하면 구면 로울러(6)를 대신하여 원통형 로울러(20)를 사용하는 것으로, 이로인한 작용과 기대효과는 도 5 의 트리포드 조인트샤프트의 러칭에 의한 축력을 나타낸 개요도와 같다.

종래의 트리포드 조인트샤프트(2)의 러칭에 의한 출력은 주지된 바, 구면 로울러(6)와 트리포드 하우징(8) 사이의 구름마찰력(F1)과 절각으로 인한 B점에서의 분력(Ft)이 발생하여 조인트샤프트(2)에 발생하는 축력은 구름마찰력(F1)과 B점에서의 분력(Ft)의 합으로 발생하였다.

그러나, 본 발명의 러칭에 의한 축력은 로울러의 외주면을 원통형의 평면으로 만들어 원통형 로울러(20)의 축력이 항상 평면에 직각인 방향에서 작용하도록 하여 원통형 로울러(20)와 트리포드 하우징(30)의 키홈(32)에서 발생하는 구름마찰력(F1)이 총체적인 축력으로 전체적으로 절각에 의한 B점의 분력(Ft)만큼 축력이 감소하는 효과가 발생하게 되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 원통형 로울러가 스피더의 턴닝에 장착되어 트리포드 하우징과 일체를 이룬 트리포드 조인트샤프트에 관한 것으로, 매뉴얼 차량에서 급가속시 발생하는 러칭의 발생이 감소하여 종래 오토매틱 변속기 차량은 물론, 매뉴얼 변속기 차량에도 장착하여 사용할 수 있으며 이로인한 부품의 공용화를 이룰 수 있고 부품의 감소와 러칭의 감소로 종국적으로 생산성이 향상되고 차량의 상품성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원통형 로울러(20)는 외주면으로 원통부(21)가 형성되고 내주면으로 구면부(23)를 이루며 상기 외주면과 내주면을 관통하는 그리스홀(24)이 형성되며, 스피더(26)는 턴닝(28) 끝단으로 구면부(29)가 형성되고, 트리포트 하우징(30)은 내부면으로 상기 스피더(26)와 원통형 로울러(20)가 대응조립될 수 있도록 키홈(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 트리포드 조인트샤프트.