KR100226242B1 - 마철저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트 - Google Patents

마철저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트 Download PDF

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Abstract

내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트래홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징(21)과, 상기한 트라이포드 하우징의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더(22)와, 상기한 트러니언상에 설치되어 있는 내측 구연 로울러(24)와, 상기한 내측 구연 로울러의 외측에 설치되며, 제반 치수 및 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되는 외측 원통형 로울러(25)와, 상기한 내측 구연 로울러 및 외측 원통형 로울러가 트랙홈의 축방향으로 이동할 때 구름운동이 가능하도록 조립위치되어 있는 니이들로울러(23)와, 상기한 로울러 조립체가 스파이더의 트러니언 상에서 이탈되지 않도록 하는 스트라이커 아우트 (26)와, 상기한 스트라이커 아우트를 지지하면서 트러니언의 선단부에 위치 고정되어 있는 리테이너링(27)을 포함하여 이루어지며, 외측 원통형 로울러의 제반 치수와 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호유기적으로 설정되도록 함으로써 외측 원통형 로울러가 원활하게 선회운동을 할 수 있도록 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트를 제공한다.

Description

마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트
이 발명은 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 외측 원통형 로울러의 제반 치수와 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되도록 함으로써 외측 원통형 로울러가 원활하게 선회운동을 할 수 있도록 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트에 관한 것이다.
등속 조인트(constant velocity joint)는 일반적으로 앞바퀴 구동차나 전륜(全輪)구동차에서 종감속 장치에 연결된 구동차축에 설치되어 바퀴에 동력을 전달하는데 사용되며, 이때 구동축과 피구동축의 접점이 교차각의 2등분선상에 있게 함으로써 등속으로 동력을 전달하는 특성을 갖는다.
상기한 등속 조인트는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 슬라이딩 조인트 (sliding joint) (1)와, 샤프트(shaft) (2)와, 퍽스트 조인트(fixed joint) (3)로 구성되는데, 상기한 슬라이딩 조인트(1)는 차량의 X,Y 변위를 흡수하기 위한 것으로서 트라이포드(tripod)식, 더블 옵셋트(double offset)식, 크로스 그루브(cross groove)식 등이 있으며, 상기한 픽스트 조인트(3)는 차량의 조타각을 흡수하기 위한 것으로서 제파 (Rzeppa)형, 버어필드 (birfield)형 등이 있다.
이 발명은 트라이포드식 등속 조인트에 관한 것으로서, 이하, 종래의 트라이포드식 등속 조인트에 대하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래의 트라이포드식 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선의 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 트라이포드식 등속 조인트의 구성은, 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징(11)과, 상기한 트라이포드 하우징의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더(12)와, 상기한 스파이더(12)의 트러니언상에 장착되어 있는 구연 로울러(13) 및 니이들 로울러(14)와, 상기한 구연 로울러 (13) 및 니이들 로울러(14)가 트러니언상에서 이탈되지 않도록 하기 위한 스트라이커 아우트 (15)와, 상기한 스트라이커 아우트(15)를 지지하는 리테이너링(16)으로 이루어진다.
그러나, 상기한 구성을 갖는 종래의 트라이포드식 등속 조인는, 트라이포드 하우징(11)의 트랙홈에서 구연 로울러(13)와 접촉되는 부분이 구연 로울러(13)의 구름방향 제어가 가능하도록 안내홈의 역할을 하는 곳인데, 이 곳의 마찰저항이 크기 때문에 축력이 증가되는 문제점이 있다.
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외측 원통형 로울러의 제반 치수와 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되도록 함으로써 외측 원통형 로울러가 원활하게 선회운동을 할 수 있도록 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트를 제공하는데 있다.
제1도는 일반적인 등속 조인트의 연결 구성도이다.
제2도는 종래의 트라이포드식 등속 조인트의 단면 구성도이다.
제3도는 제2도의 A-A 선의 단면도이다.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트의 단면 구성도이다.
제5도는 제4도의 B-B 선의 단면도이다.
제6도는 이 발명의 실시예에 따른 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트의 외측 원통형 로울러의 치수를 설명하기 위한 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 21 : 트라이포드 하우징 12, 22 : 스파이더
13, 24 : 구연 로울러 14, 23 : 니이들 로울러
15, 26 : 스트라이커 아우트 16, 27 : 리테이너링
25 : 외측 원통형 로울러
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징과, 상기한 트라이포드 하우징의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더와, 상기한 트러니언상에 설치되어 있는 내측 구연 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러의 외측에 설치되며, 제반 치수 및 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되는 외측 원통형 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러 및 외측 원통형 로울러가 트랙홈의 축방향으로 이동할 때 구름운동이 가능하도록 조립위치되어 있는 니이들 로울러와, 상기한 로울러 조립체가 스파이더의 트러니언 상에서 이탈되지 않도록 하는 스트라이커 아우트와, 상기한 스트라이커 아우트를 지지하면서 트러니언의 선단부에 위치 고정되어 있는 리테이너링으로 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 4는 이 발명의 실시예에 따른 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 5는 도 4의 B-B 선의 단면도이고, 도 6은 이 발명의 실시예에 따른 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트의 외측 원통형 로울러의 치수를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트의 구성은, 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징(21)과, 상기한 트라이포드 하우징 (21)의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더(22)와, 상기한 트러니언상에 설치되어 있는 내측 구연 로울러(24)와, 상기한 내측 구연 로울러(24)의 외측에 설치되는 외측 원통형 로울러(25)와, 상기한 내측 구연 로울러 (24) 및 외측 원통형 로울러(25)가 트랙홈의 축방향으로 이동할 때 구름운동이 가능하도록 조립위치되어 있는 니이들 로울러(23)와, 상기한 로울러 조립체가 스파이더(22)의 트러니언 상에서 이탈되지 않도록 하는 스트라이커 아우트(26)와, 상기한 스트라이커 아우트(26)를 지지하면서 트러니언의 선단부에 위치 고정되어 있는 리테이너링 (27)으로 이루어진다.
상기한 외측 원통형 로울러(25)는 가벼운 외력에 의해서 조립될 수 있도록, 그리고 내측 구연 로울러(24)의 폭만큼의 삽입이 가능하도록 내측 구연 로울러(24)와 접촉되는 부분이 타원형상으로 형성되어 있다.
외측 원통형 로울러(25)의 그루브의 평면길이(L1)는 외측 원통형 로울러(25)의 외경(D)의 0.1∼0.5 배, 즉 L1=(0.1∼0.5)D로 설정되고, 외측 원통형 로울러(25)의 폭(L)은 외측 원통형 로울러(25)의 외경(D)의 0.1∼0.5배, 즉 L=(0.1∼0.5)D로 설정된다.
또한, 외측 원통형 로울러(25)의 그루브의 평면길이(L1)는 외측 원통형 로울러(25)의 내경(D1)의 0.1∼0.5 배, 즉 L1=(0.1∼0.5)D1로 설정되고, 외측 원통형 로울러(25)의 폭 (L)은 외측 원통형 로울러(25)의 내경(D1)의 0.1∼0.5배, 즉 L=(0.1∼0.5)D1로 설정 된다.
또한, 외측 원통형 로울러(25)의 그루브의 평면길이(L1)는 트라이포드 하우징 (21)의 피치반경(R)의 0.15∼1.0 배, 즉 L1=(0.15∼1.0)R 로 설정되고, 외측 원통형 로울러(25)의 폭(L)은 트라이포드 하우징(21)의 피치반경(R)의 0.15∼1.0배, 즉 L=(0.15∼1.0)R로 설정된다.
그리고, 외측 원통형 로울러(25)의 그루브의 접촉점의 상부측 높이(H)는 그루브의 접촉점의 하부측 높이(H1)보다 크게, 즉 HH1 으로 설정된다.
이 경우에, 외측 원통형 로울러(25)의 그루브의 평면길이(L1)의 충분한 확보를 위하여 상부의 그루브의 형상은 트라이포드 하우징(21)의 내경(R)을 그대로 이용한 것과, 그루브의 홈의 높이가 충분하게 되어 경사각이 부여됨으로써 트라이포드 하우징의 내경과 자연스럽게 연결형성될 수 있다.
또한, 외측 원통형 로울러(25)의 위아래 곡선의 반경은 내경(D1)보다 1배이상 크게 설정된다.
이와 같은 구성의 이 발명의 실시예는, 임의의 조인트각에서 추진축이 회전하여 스파이더 조립체가 트라이포드 하우징(21)의 트랙홈을 선회운동하게 되면, 조심운동은 임의의 조인트각에서 내측 구연 로울러(24)가 흡수하게 되고, 트랙홈의 축방향의 운동, 즉 선회운동은 원통형 로울러(25)와 내측 구연 로울러(24)의 조립체 형태로 구름운동하게 되는 동작특성을 갖는다.
선회운동시에, 원통형 로울러(25)는 트라이포드 하우징(21)의 트랙홈의 축방향으로 이동하게 되며, 이때 트랙홈의 임의의 점에서 안내되어 큰 마찰의 저항이 없이 방향제어가 가능하게 된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 외측 원통형 로울러의 제반 치수와 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되도록 함으로써 외측 원통형 로울러가 원활하게 선회운동을 할 수 있도록 하는 효과를 갖는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트를 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 등속 조인트 분야에서 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (4)

  1. 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징과, 상기한 트라이포드 하우징의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더와, 상기한 트러니언상에 설치되어 있는 내측 구연 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러의 외측에 설치되며, 제반 치수 및 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되는 외측 원통형 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러 및 외측 원통형 로울러가 트랙홈의 축방향으로 이동할 때 구름운동이 가능하도록 조립위치되어 있는 니이들 로울러와, 상기한 로울러 조립체가 스파이더의 트러니언 상에서 이탈되지 않도록 하는 스트라이커 아우트와, 상기한 스트라이커 아우트를 지지하면서 트러니언의 선단부에 위치 고정되어 있는 리테이너링을 포함하며, 외측 원통형 로울러의 그루브의 평면길이(L1)는 외측 원통형 로울러의 외경(D)의 0.1∼0.5 배, 즉 L1=(0.1∼0.5)D로 설정되고, 외측 원통형 로울러의 폭(L)은 외측 원통형 로울러의 외경(D)의 0.1∼0.5배, 즉 L=(0.1∼0.5)D로 설정되며, 외측 원통형 로울러의 그루브의 접촉점의 상부측 높이(H)는 그루브의 접촉점의 하부측 높이(H1)보다 크게, 즉 HH1 으로 설정되는 것을 특징으로 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트.
  2. 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 축방향 등간격으로 형성되어 있는 트라이포드 하우징과, 상기한 트라이포드 하우징의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더와, 상기한 트러니언상에 설치되어 있는 내측 구연 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러의 외측에 설치되며, 제반 치수 및 그루브의 치수가 서로 일정한 비율을 가지면서 상호 유기적으로 설정되는 외측 원통형 로울러와, 상기한 내측 구연 로울러 및 외측 원통형 로울러가 트랙홈의 축방향으로 이동할 때 구름운동이 가능하도록 조립위치되어 있는 니이들 로울러와, 상기한 로울러 조립체가 스파이더의 트러니언 상에서 이탈되지 않도록 하는 스트라이커 아우트와, 상기한 스트라이커 아우트를 지지하면서 트러니언의 선단부에 위치 고정되어 있는 리테이너링을 포함하며, 외측 원통형 로울러의 그루브의 평면길이(L1)는 트라이포드 하우징의 피치반경(R)의 0.15∼1.0 배, 즉 L1=(0.15∼1.0)R 로 설정되고, 외측 원통형 로울러의 폭(L)은 트라이포드 하우징의 피치반경(R)의 0.15∼1.0배, 즉 L=(0.15∼1.0)R로 설정되며, 외측 원통형 로울러의 그루브의 접촉점의 상부측 높이(H)는 그루브의 접촉점의 하부측 높이(H1)보다 크게, 즉 HH1 으로 설정되는 것을 특징으로 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 외측 원통형 로울러의 위아래 곡선의 반경은 내경(D1)보다 1배이상 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트.
  4. 제1항, 또는 제2항에 있어서, 상기한 외측 원통형 로울러의 그루브의 평면길이 (L1)의 충분한 확보를 위하여 상부의 그루브의 형상은 트라이포드 하우징의 내경(R)을 그대로 이용한 것과, 그루브의 홈의 높이가 충분하게 되어 경사각이 부여됨으로써 트라이포드 하우징의 내경과 자연스럽에 연결형성되는 것을 특징으로 하는 마찰저항을 줄인 트라이포드식 등속 조인트.
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