KR100378023B1 - 등속유니버설조인트 - Google Patents

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KR100378023B1
KR100378023B1 KR10-1998-0003843A KR19980003843A KR100378023B1 KR 100378023 B1 KR100378023 B1 KR 100378023B1 KR 19980003843 A KR19980003843 A KR 19980003843A KR 100378023 B1 KR100378023 B1 KR 100378023B1
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간지 기타
가즈노리 미야타
사토루 구도
다케시 가야노
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

등속 유니버설 조인트(10)는 구형으로 형성되는 복수의 트러니언(trunnion)(26a 내지 26c)과, 외부컵(12)의 축선방향을 따라서 평편한 형상으로 뻗어 있는 미끄럼표면(24)과, 트러니언(26a 내지 26c)의 구형표면에 접촉되는 오목부(28)로 형성되는 하나의 측부표면 및 미끄럼표면(34)과 접촉되도록 평편한 표면(30)으로 형성되는 다른 하나의 측부표면을 가지는 한쌍의 슬리퍼부재(22a, 22b)로 이루어지며, 한쌍의 슬리퍼(slipper)부재(22a, 22b)는 미끄럼표면(24) 및 트러니언(26a 내지 26c)의 구형표면에 대하여 미끄럼가능하게 제공된다.

Description

등속 유니버설 조인트
본 발명은 예를 들어 차량의 구동력 전동부에 사용되는 구동축 및 피동축을 결합하기 위한 등속 유니버설 조인트에 관한 것이다.
등속 유니버설 조인트는 피동축을 통하여 각각의 축으로 구동축의 회전력 또는 토크를 전달하기 위해서 차량의 구동력 전동부에 사용된다.
종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트는 3개의 트랙그루브(2)가 외륜(1)의 내부표면에서 축선방향을 따라서 형성되는, 도 55에 도시된 바와 같이 공지된다. 반경방향으로 돌출되는 레그축(4)은 외륜(1)의 내측에 배열되는 트리포드부재(3)에 제공된다. 구형롤러(6)는 복수의 니들베어링(5)을 경유하여 각각의 레그축(4)의 외주표면에 축선방향으로 회전 및 미끄럼 가능하게 끼워맞춤된다. 구형롤러(6)는 트랙그루브(2)의 양측면상에 배치되는 롤러 가이드표면(7)과 맞물림되도록 된다.
그렇지만, 상기된 바와 같은 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트의 경우에는, 트리포드부재(3)가 외륜(1)의 축선에 대하여 소정 각도만큼 기울어지는 상태에서 고부하가 적용될 때, 각각의 구형롤러(6)가 트랙그루브(2)의 롤러 가이드표면(7)에 선형적으로 접촉되기 때문에, 구형롤러(6)에 의하여 롤러 가이드표면(7)을 가압시키기 위한 힘, 즉 롤러 가이드표면(7)상에 발휘되는 표면압력은 증가된다. 결과적으로, 구형롤러(6)와 롤러 가이드표면(7) 사이의 접촉표면에서 유막 파손과 윤활 부족이 야기된다. 나아가서,다음과 같은 불편함이 발생된다. 즉, 윤활 부족은 구형롤러(6)의 표면상에 작은 구멍의 형성을 야기시키며, 다시 말해서, 소위 피트가 발생된다. 다른 경우에, 불규칙함은 구형롤러(6)의 표면상에 형성되며, 다시 말해서, 소위 점착성 마모가 야기된다.
한편, 상기된 바와 같은 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트의 경우에, 트리포드부재(3)가 외륜(1)의 축선에 대하여 소정 각도만큼 기울어질 때, 각각의 구형롤러(6)가 원통형 트랙그루브(2)의 롤러 가이드표면(7)을 서로 비스듬하게 가로지르는 관계가 도 56에 도시된 바와 같이 주어진다. 그러한 상태에서, 구형롤러(6)를 적절하게 구름운동시키는 것은 불가능하다.
즉, 구형롤러(6)는 도 55에 도시된 화살표(A) 또는 화살표(B)로 지시된 방향으로 구름운동을 수행하는 경향이 있으며, 트랙그루브(2)는 원통형이고 외륜(1)의 축선에 평행하게 연장된다. 그러므로, 구형롤러(6)는 트랙그루브(2)에 의하여 제한되며 이동된다. 결과적으로, 축선방향으로의 배분력은 트랙그루브(2)의 롤러 가이드표면(7)과 구형롤러(6) 사이에서 야기되는 편차에 의하여 유도된다. 유도배분력은 외륜(1)에 대하여 트리포드부재(3)의 경사각의 증가에 비례하여 증가된다. 구동축의 회전력을 피동축으로 원활하게 전달하는 것은 어렵다. 마찰저항은 롤러 가이드표면(7)을 따라서 구형롤러(6)에 의하여 초래되는 왕복운동에 의하여 발생된다. 여기에서는, 유도배분력은 마찰저항으로부터 초래되는 부하에 대하여 언급된다.
상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 등속 유니버설 조인트는 예를 들어 일본 공개특허공보 제 3-168416호에 개시된 것이 공지된다. 이러한 등속 유니버설 조인트에 있어서는, 3개의 볼그루브가 외륜의 내측에서 축선방향으로 형성된다. 3쌍의 볼은 각각 홀더의 도움으로 각각의 볼그루브내에서 유지된다. 트리포드부재는 외륜의 내측으로 체결된다. 인접한 한쌍의 볼 사이에 배열되는, 반경 방향으로 뻗어 있는 3개의 레그축은 트리포드부재상에 제공된다. 각각의 레그축은 구형표면으로 형성된다. 구형표면과 맞물림되기 위한 구형오목부로 형성되는 볼가이드는 구형표면과 볼 사이에 제공된다.
그렇지만, 일본 공개특허공보 제 3-168416호에 개시된 등속 유니버설 조인트의 경우에는, 외륜의 폐쇄단부에 제공되는 제1 축과 트리포드부재상에 제공되는 제 2 축 사이의 작동각이 증가될 때, 소위 백래시로 초래되는 비트음 및 회전의 방향에서의 진동이 발생할 우려가 있다. 상기 비트음은 회전의 방향에서의 헐거움에 의하여 야기된다. 나아가서, 다음의 불편함이 발생된다. 즉, 볼은 조립체에서 홀더로부터 맞물림 해제되는 경향이 있으며, 볼을 볼가이드내에 유지시키는 것은 어렵고, 조립에 고도의 기술이 요구되며, 조립시간이 길어지고, 작동 효율이 저하된다.
일본 공개특허공보 제 6-74243호에는 3-면 등속 유니버설 조인트가 개시된다. 이러한 경우에, 내부 조인트 부재는 외부 조인트 부재의 내측으로 삽입되며, 트러니언은 내부 조인트 부재상에 제공된다. 각각의 트러니언은 복수의 구형 볼을 구비한다. 구형 볼은 외부 조인트 부재에 형성되는 세로 챔버를 구성하는 측벽부를 따라서 구름가능하도록 구조된다. 구형 볼은 트러니언에 설치되는 위치결정 스프링의 도움으로 트러니언상에서 유지된다.
그렇지만, 일본 공개특허공보 제 6-74243호에 개시된 3-면 등속 유니버설 조인트의 경우에 또한, 외부 조인트 부재와 내부 조인트 부재 사이의 작동각이 증가될 때, 소위 백래시로부터 초래되는 비트음 및 회전의 방향으로의 진동이 발생할우려가 있다. 나아가서, 조립시 트러니언상에 구형 볼을 유지시키는 것은 어렵다. 조립작동의 효율이 저하되는 불리함이 있다.
종래기술에 따른 또 다른 등속 유니버설 조인트가 예를 들어 도 57에 도시된 바와 같이 구조된 것이 공지된다. 이러한 경우에, 서로 마주하며 둥근 원호 형상 단면을 가지는, 한쌍의 트랙표면(2a, 2b)은 외부 조인트 부재(1a)의 내부 벽표면상에 축선방향으로 형성된다. 한쌍의 트랙표면(2a, 2b) 사이에 배치되는 내부 조인트 부재(3a)는 외부 조인트 부재(1a)의 내부 중공 공간내에 배열된다. 나아가서, 복수의 볼 부재(9)는 리테이너(8)의 도움으로 트랙표면(2a,2b)을 따라서 구름가능하게 제공된다(일본 특허공보 제 7-74649호 참조).
그렇지만, 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트의 경우에, 한쌍의 트랙표면(2a,2b) 사이의 이격거리(S)가 소정 값보다 작을 때, 한쌍의 트랙표면(2a,2b)을 따라서 구르는 볼 부재(9)상에는 큰 부하가 작용된다. 한편, 한쌍의 트랙표면(2a,2b) 사이의 이격거리(S)가 소정 값보다 클 때, 볼 부재(9)와 한쌍의 트랙표면(2a,2b)사이의 갭에 의하여 헐거움이 야기된다. 상기된 바와 같이, 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트는, 서로 마주하는 방식으로 외부 조인트 부재(1)의 내부 벽표면상에 형성되는 한쌍의 트랙표면(2a,2b)에 대한 가공 정밀도에 따른 치수 오차에 의하여 내구성 및 진동 특성이 악화되는 불편함을 포함한다.
나아가서, 볼 부재(9)가 구르는 외부 조인트 부재(1)의 한쌍의 트랙표면(2a,2b)은 트랙표면(2a,2b)과 볼 부재(9) 사이에서 발생되는 접촉면압에 의하여 야기되는 가소화에 영향을 받지않는 하네스를 가지는 것이 필요하다. 이러한 이유로, 제조비용이 비싼 불편함을 초래하는, 한쌍의 트랙표면(2a,2b)에 대한 열처리를 행할 필요가 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 구동력이 하나의 전동축으로부터 다른 하나의 전동축으로 보다 원할하게 전달될 수 있도록 유도배분력을 감소시키는 깃이 가능하게 만들어지는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 주된 목적은 하나의 전동축과 다른 하나의 전동축 사이의 작동각이 증가되더라도 백래시로부터 초래되는 비트음 및 회전의 방향으로의 진동의 발생을 회피하는 것이 가능하게 만들어지는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 윤활 성능을 안정시키고 피트 및 점착성 마모의 발생을 예방하는 것이 가능하게 만들어지는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조립시간을 단축시키고 볼 부재의 맞물림해제 없이 조립시에 볼 부재를 확실하게 유지하므로써 작동효율을 증가시키는 것이 가능하게 만들어지는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 서로 마주하는 한쌍의 구름표면 사이에서의 이격 거리가 치수오차에 의하여 영향받지 않는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부부재의 구름표면에 대하여 요구되는 열처리 단계를 생략하므로써 제조비용을 절감하는 것이 가능하게 만들어지는 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 또 다른 목적, 특징, 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되는 첨부된 도면을 참조하여 이루어지는 다음 설명으로부터 보다 명백해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트의 축방향을 따라서 취해진 세로단면도,
도 2는 도 1의 선 II-II의 단면도,
도 3은 트러니언 및 트러니언과 맞물리는 한쌍의 슬리퍼부재를 도시하는 사시도,
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 슬리퍼부재의 변경 실시예를 도시하는 세로단면도,
도 5는 도 3에 도시된 슬리퍼부재의 변경 실시예를 도시하는 사시도,
도 6은 도 2의 선 VI-VI의 단면도,
도 7a 및 도 7b는 제2 축의 경사각과 유도배분력 사이의 관계를 도시하는 도면,
도 8a 및 도 8b는 각각 트러니언의 외부표면에 형성된 윤활그루브의 형상을 도시하는 도면,
도 9는 가이드그루브의 미끄럼표면에 형성된 윤활그루브를 도시하는 부분적인 횡단면도,
도 10은 바이포드 타입으로 도 2에 도시된 등속 유니버설 조인트의 적용을도시하는 횡단면도,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 횡단면도,
도 12는 도 11에 도시된 등속 유니버설 조인트.를 도시하는 부분적인 확대도,
도 13은 도 12의 선 XIII-XIII의 단면도,
도 14는 도 12에 도시된 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분 분해사시도,
도 15는 도 12의 선 XV-XV의 단면도,
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적인 확대 단면도,
도 17은 도 16의 선 XVII-XVII의 단면도,
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적인 확대 단면도,
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적인 확대 단면도,
도 20a 내지 도 20c는 각각 홀더가 도 11에 도시된 등속 유니버설 조인트내의 트러니언에 대한 잇따른 변위의 상태를 묘사하는 작동을 도시하는 도면,
도 21a 및 도 21b는 각각 등속 유니버설 조인트의 비교예의 사용에 근거하여 작동을 도시하는 도면,
도 22는 바이포드 타입으로 도 11에 도시된 등속 유니버설 조인트의 적용을도시하는 횡단면도,
도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트의 축선방향을 따라서 취해진 세로단면도,
도 24는 도 23의 선 XXIV-XXIV의 단면도,
도 25는 도 24에 도시된 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적인 확대도,
도 26은 도 24에 도시된 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적으로 확대된 분해사시도,
도 27은 도 25의 선 XXVII-XXVII의 단면도,
도 28은 도 25의 선 XXVIII-XXVIII의 단면도,
도 29는 본 발명의 제7 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 단면도,
도 30은 본 발명의 제8 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 단면도,
도 31a 내지 도 31c는 도 23에 도시된 등속 유니버설 조인트를 만들기 위하여 슬리퍼부재를 고정시키는 방법을 도시하는 도면,
도 32a 내지 도 32c는 각각 홀더가 도 23에 도시된 등속 유니비설 조인트내의 트러니언에 대하여 잇따른 변위의 상태를 묘사하는 작동을 도시하는 도면,
도 33a 및 도 33b는 각각 등속 유니버설 조인트의 비교예의 사용에 근거하여 작동을 도시하는 도면,
도 34는 바이포드 타입으로 도 24에 도시된 등속 유니버설 조인트의 작용을도시하는 횡단면도,
도 35는 본 발명의 제9 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트의 축선방향을 따라서 취해진 세로단면도,
도 36은 도 35의 선 XXXVI-XXXVI의 단면도,
도 37은 도 36에 도시된 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적인 확대도,
도 38은 도 36에 도시된 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분적으로 확대된 분해사시도,
도 39는 도 37의 선 XXXIX-XXXIX의 단면도,
도 40은 도 37의 선 XL-XL의 단면도,
도 41a 내지 도 41c는 도 35에 도시된 등속 유니버설 조인트를 만들기 위한 슬리퍼부재의 변경 실시예를 도시하는 세로단면도,
도 42a 및 도 42b는 각각 도 35에 도시된 등속 유니버설 조인트를 만들기 위하여 트러니언에 형성되는 윤활그루브를 도시하는 도면,
도 43은 본 발명의 제10 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 단면도,
도 44는 본 발명의 제11 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 단면도,
도 45는 바이포드 타입으로 도 36에 도시된 등속 유니버설 조인트의 적용을 도시하는 세로단면도,
도 46은 본 발명의 제12 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 세로단면도,
도 47은 도 46의 선 XLVII-XLVII의 단면도,
도 48은 도 47의 부분적인 확대도,
도 49는 도 48의 부분적인 분해사시도,
도 50은 도 46에 도시된 등속 유니버설 조인트를 만들기 위한 판스프링의 변경 실시예를 도시하는 도면,
도 51은 도 48에 도시된 등속 유니버설 조인트의 변경 실시예를 도시하는 단면도,
도 52는 본 발명의 제13 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 단면도,
도 53은 도 52에 도시된 등속 유니버설 조인트를 만들기 위한 판스프링을 도시하는 사시도,
도 54는 본 발명의 제14 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 횡단면도,
도 55는 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 측면의 부분 단면도,
도 56은 도 55에 도시된 등속 유니버설 조인트에 사용되는 구형롤러가 롤러 가이드그루브에 대하여 소정 각도만큼 기울어지는 상태를 도시하는 확대 사시도,
도 57은 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트를 도시하는 부분 단면도.
도 1 및 도 2에서, 부재번호 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 나타낸다. 등속 유니버설 조인트(10)는 기본적으로 도시되지 않은 제 1 축의 일단에 일체로 연결되고 개구를 가지는 원통형 외부컵(외부부재)(12), 및 외부컵(12)의 구멍에 수용되고 제2 축(14)의 일단에 확실하게 고정되는 내부부재(16)로 이루어진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 축선방향을 따라서 연장되고 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 가이드그루브(18a 내지 18c)는 외부컵(12)의 내주면상에 형성된다. 각각의 가이드그루브(18a 내지 18c)는 만곡된 단면을 갖추도록 형성되는 만곡부(20), 및 이하 설명될 슬리퍼부재(22a,22b)를 미끄럼시키기 위하여 만곡부(20)의 양측부상에 서로 대향되게 형성되는 미끄럼표면(평면부)(24)으로 이루어진다. 미끄럼표면(24)은 외부컵(12)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 평편한 형상을 가지도록 형성된다.
링형 스파이더(25)는 제2 축(14)에 밖에서 끼워맞춤된다. 각각 가이드그루브(18a(18b,18c))를 향하여 연장되고 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 트러니언(26a(26b,26c))은 스파이더(25)의 외주면상에 일체로 형성된다. 미끄럼표면(24)과 마주하는 각각의 트러니언(26a(26b,26c))의 외부표면은 구형으로 형성된다.
동일한 형상을 가지는 한쌍의 슬리퍼부재(미끄럼이동부재)(22a,22b)는 트러니언(26a(26b,26c))과 미끄럼표면(24) 사이에 삽입된다. 한쌍의 슬리퍼부재(22a,22b)는 각각 미끄럼표면(24) 및 트러니언(26a(26b,26c))과 표면-대-표면 접촉되도록 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트러니언(26a(26b,26c))과 표면-대-표면 접촉되는, 슬리퍼부재(22a,22b)의 하나의 측부표면은 트러니언(26a(26b,26c))의 구형표면에 상응하는 구형형상을 가지도록 형성되는 내부 벽표면을 갖춘 오목부(28)로 구성된다. 미끄럼표면(24)과 표면-대-표면 접촉되는 다른 하나의 측부표면은 미끄럼표면(24)에 상응하는 평편한 표면(30)으로 형성된다.
본 실시예에서, 트러니언(26a(26b,26c))과 접촉되는 슬리퍼부재(22a,22b)의 오목부(28)의 형상은 둥근 원호형상 단면을 가지도록 형성되는 구형표면으로 제한되지 않는다(도 4a 참조). 트러니언(26a(26b,26c))과 선-대-선 접촉되도록 V자형 단면을 갖춘 오목부(28a)를 형성하는 것이 가능하다(도 4b 참조). 선택적으로, 상기 설명된 바와 같은 V자형 단면을 갖춘 오목부(28a)의 중심을 관통하는 구멍(32)이 형성된다(도 4c 참조). 구멍(32)의 설치는 응력집중이 회피되는 장점을 제공하며, 윤활유는 슬리퍼부재(22a,22b) 및 트러니언(26a(26b,26c))의 미끄럼표면에 용이하게 부어져 작용될 수 있다.
바람직하게, 금속 또는 수지로 만들어지는 재료를 사용하여, 슬리퍼부재(22a,22b)는 도 3에 도시된 바와 같은 디스크형상 또는 도 5에 도시된직사각형상을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)는 기본적으로 상기된 바와 같이 구성될 수 있다. 이어서, 그 작동, 기능, 및 효과가 설명된다.
도시되지 않은 제1 축이 회전되어, 회전력이 외부컵(12)을 경유하여 내부부재(16)로 전달될 때, 제2 축(14)은 구형으로 형성되는 트러니언(26a 내지 26c)의 도움으로 소정 방향으로 회전된다.
즉, 외부컵(12)의 회전력은 가이드그루브(18a(18b,18c))를 따라서 변위되는 슬리퍼부재(22a,22b)로 전달되고, 계속해서 슬리퍼부재(22a,22b)와 표면-대-표면 접촉되는 트러니언(26a(26b,26c))으로 전달된다. 따라서, 트러니언(26a(26b,26c))과 맞물림되는 제2 축(14)은 회전된다.
이러한 과정동안, 제2 축(14)이 제1 축을 가지는 외부컵(12)에 대하여 소정 각도만큼 기울어질 때, 구형상을 가지도록 형성되는 트러니언(26a(26b,26c))은 슬리퍼부재(22a,22b)의 하나의 측부표면상에 형성되는 구형표면의 오목부(28)를 따라서 화살표(C)(도 2 참조) 및 화살표(D)(도 6 참조) 방향에서 소정 각도만큼 미끄럼 변위된다. 트러니언(26a(26b,26c))의 미끄럼 변위와 동시에, 슬리퍼부재(22a,22b)는 다른 하나의 측부표면상에 형성되는 평편한 표면(30)을 경유하여 미끄럼표면(24)을 따라서 미끄럼 변위된다. 본 실시예에서, 슬리퍼부재(22a,22b)는 미끄럼표면(24)의 축선에 평행한 화살표(E)(도 1 참조) 방향 및 축선에 수직인 화살표(F)(도 2 참조) 방향을 포함하는 미끄럼표면(24)에 대한 모든 방향에서 미끄럼가능하게 변위될 수 있게 제공된다. 따라서, 제1 축의 회전운동은 외부컵(12)에 대한 제 2 축(14)의 경사각에 의하여 영향받지 않으면서 제2 축(14)으로 전달된다.
상기된 바와 같이, 제1 실시예에서, 미끄럼표면(24) 및 트러니언(26a(26b,26c))과 표면-대-표면 접촉되는 동안 미끄럼가능하게 변위될 수 있는 슬리퍼부재(22a, 22b)의 쌍은 트러니언(26a(26b,26c))과 미끄럼표면(24) 사이에 삽입된다. 그러므로, 제1 실시예에서, 미끄럼부에서의 표면압력은 미끄럼부와의 선형 접촉에 기초되는 종래기술과 비교하여 감소된다. 따라서, 미끄럼부에서의 유막 파손을 야기시킴 없이 윤활성능을 안정화시킬 수가 있다. 결과적으로, 예를 들어 윤활부족으로 초래되는 피트 및 점착성 마모의 발생을 예방할 수 있다.
제1 축에 대한 제2 축(14)의 상대적인 경사각과 유도배분력 사이의 관계는 도 7a 및 도 7b에 도시된다. 상기 "유도배분력"이라는 용어는 가이드그루브(18a(18b,18c))를 따르는 슬리퍼부재(22a,22b)의 미끄럼 변위에 의하여 발생되는 마찰저항으로 초래되는 부하에 관한 것이다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 등속 유니버설 조인트의 경우(직선 G)에, 유도배분력은 제2 축(14)의 경사각에서의 증가에 따라 급격하게 증가된다. 반대로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)의 경우(직선 H)에, 유도배분력은 경사각이 증가되더라도 대략 일정하게 유지된다. 그러므로, 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)에서, 마찰저항으로 초래되는 유도배분력은 외부컵(12)에 대한 제2 축(14)의 경사각이 증가되더라도 급격하게 증가되지 않는다. 따라서, 유도배분력을 안정화시킬 수 있다.
제1 실시예에서는, 예를 들어 길이방향으로 또한 측방향으로 배열되는 복수의 윤활그루브(34)가 교차되도록 형성되거나(도 8a 참조), 또는 만곡된 형상으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 윤활그루브(36)가 슬리퍼부재(22a,22b)와 접촉되는 트러니언(26a (26b,26c))의 외부표면상에서 4 방향으로 형성된다(도 8b 참조). 따라서, 트러니언(26a(26b,26c))과 슬리퍼부재(22a,22b) 사이의 미끄럼부에서 윤활성능을 보다 개선시킬 수 있다. 본 실시예에서, 윤활그루브(34,36)의 위치는 트러니언(26a(26b,26c))의 외부표면으로 제한되지 않는다. 윤활그루브(34,36)는 각각 트러니언(26a(26b,26c))의 구형표면, 가이드그루브(18a(18b, 18c))의 미끄럼표면(24)과 표면-대-표면 접촉되는 슬리퍼부재(22a,22b)의 오목부(28), 및 평편한 표면(30)상에 형성될 수도 있다. 나아가서, 윤활성능은 트러니언(26a(26b,26c))의 외부표면 상에 딤플(dimple)(도시생략)과 같은 기름 섬프(oil sump)를 형성함으로써 개선될 수 있다. 또, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부컵(12)의 축선에 평행하게 뻗어 있는 적어도 한 줄의 윤활그루브(38)가 가이드그루브(18a (18b,18c))의 미끄럼표면(24) 상에 형성될 수도 있다. 윤활그루브(38)의 단면형상은 V자형, 둥근 원호형, 또는 직사각형일 수 있다. 윤활그루브(38)는 복수의 개체로서 제공될 수도 있다.
나아가서, 트러니언(26a(26b,26c)) 및 슬리퍼부재(22a,22b)의 표면 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 대하여 코팅처리를 적용시키므로써 마찰계수를 감소시킬 수 있다.
제1 실시예에서는, 종래기술과 비교하여, 단지 슬리퍼부재(22a,22b)의 쌍을 제공하는 것으로 충분하다. 그러므로, 제1 실시예는 부품이 줄어드는 장점이 있으며, 제조비용이 절감될 수 있다.
제1 실시예는 3개의 트러니언(26a(26b,26c))을 구비하는 트리포드 타입 등속 유니버설 조인트(10)를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 본 발명은 물론 도 10에 도시된 바와 같은 바이포드 타입의 등속 유니버설 조인트(10a)에도 적용될 수 있다.
이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(100)가 도 11에 도시된다.
등속 유니버설 조인트(100)는 기본적으로 도시되지 않은 제1 축의 일단에 일체로 연결되고 개구를 가지는 원통형 외부컵(외부부재)(112), 및 외부컵(112)의 구멍에 수용되고 제2 축(114)의 일단에 확실하게 고정되는 내부부재(116)로 이루어진다. 축선방향으로 연장되고 각각 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 가이드그루브(118a 내지 118c)는 외부컵(112)의 내주면상에 형성된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 가이드그루브(118a 내지 118c)는 외부컵(112)의 외주를 따라서 만곡되는 덮개부(120), 및 덮개부(120)의 양측부상에 서로 대향되게 형성되고 각각의 가이드그루브(118a 내지 118c)에서 지점(C) 주위에 중심을 두는 측만곡부(122a,122b)로 구성된다. 덮개부(120)의 단면은 만곡된 형상으로 제한되지 않는다. 덮개부(120)는 평편한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 스파이더(130)는 제2 축(114)에 밖에서 끼워맞춤 된다. 각각 3개의 가이드그루브(118a 내지 118c)를 향하여 연장되고 제2 축(114)의 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 트러니언(126a 내지 126c)은 컬럼형상으로 확장되도록 형성된다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 직사각형 평행-파이프식 개방 중공 공간(구멍(132))이 구획형성되도록 서로 수직으로 가로지르는 2쌍의 평행한 평면으로 이루어지는 형상을 가지는 홀더(134)는 트러니언(126a 내지 126c)의 외주상에 제공된다. 트러니언(126a 내지 126c)은 홀더(134)의 중앙부위에 형성되는 4변형 단면을 가지는 구멍(132)을 통하여 삽입가능하게 제공된다. 홀더(134)는 트러니언(126a 내지 126c)에 상응하는 복수의 개체로서 제공되고, 각각의 복수의 홀더(134)는 동일한 형상을 가지도록 형성된다.
구멍(132)은 트러니언(126a 내지 126c)의 외주면과 선-대-선 접촉 상태에서 미끄러지는 한쌍의 인접표면(136a,136b), 및 인접표면(136a,136b)에 수직으로 제공되는 한쌍의 벽부표면(138a,138b)으로 이루어진다. 한쌍의 인접표면(136a,136b) 및 한쌍의 벽부표면(l38a, 138b)은 서로 대향되게 형성된다.
홀더(134)는 한쌍의 외부벽부(140a,140b)를 가진다. 인접표면(136a,136b)에 평행한 그루브(142a,142b)는 하나의 외부벽부(140a)상에 형성된다. 인접표면(136a,136b)에 평행한 그루브(142c,142d)는 다른 하나의 외부벽부(140b)상에 형성된다. 각각의 그루브(142a 내지 142d)는 V자형 단면을 가지도록 형성된다. 그렇지만, 그루브표면은 이하 설명되는 바와 같이 볼 부재상의 표면압력을 감소시키기 위해서 약간 만곡되게 형성된다(도 12 참조). 그루브(142a 내지 142d)의 단면형상은 V자형상으로 제한되지 않는다. 그루브(142a 내지 142d)는 상이한 곡률반경을 가지는 복수의 곡선에 의하여 구조되는 복합곡선 또는 타원형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그루브(142a,142b) 사이 및 그루브(142c,142d) 사이의 분리를 이루기 위하여 스토퍼(144a,144b)는 외부벽부(140a,140b)의 대략 중앙부위에 형성된다. 볼 부재(구름부재)(146a,146b)는 하나의 측만곡부(122a)와 그루브(142a,142b) 사이에 구름 가능하게 삽입된다. 볼 부재(146c,146d)는 다른 하나의 측만곡부(122b)와 그루브(142c,142d) 사이에 구름가능하게 삽입된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 볼 부재(146a 내지 146d)는 홀더(134)상에 형성되는 그루브(142a 내지 142d)의 만곡된 그루브표면상의 2개의 지점에서 지지된다. 볼 부재(146a 내지 146d)는 홀더(134)의 그루브(142a 내지 142d)의 길이방향을 따라서 구름가능하게 제공되고, 변위범위는 스토퍼(144a,144b)에 의하여 제한된다.
]형 단면을 가지도록 금속판과 같이 탄성을 가지는 재료로 형성되는 프레임(스프링부재)(148)은 트러니언(126a 내지 126c)와 덮개부(120) 사이에 제공된다. 프레임(148)의 다리부(150a,150b)는 트러니언(126a 내지 126c)의 외주면과 홀더(134)의 벽부표면(138a,138b) 사이에 형성되는 갭내로 삽입된다. 프레임(148)의 양 다리부(150a,150b)는 상호 분리를 이루기 위한 방향으로 가압되도록 홀더(134)의 벽부표면(138a,138b)과 트러니언(126a 내지 126c)의 외주면에 대항하여 인접되기 위한 파형으로 형성된다.
탄성을 가지는 금속판과 같은 재료로 형성되는 리테이너(152)는 프레임(148)과 덮개부(120) 사이에 제공된다. 리테이너(152)의 측부(154a,154b)는 홀더(134)의 외부벽부(140a,140b)와 측만곡부(122a,122b) 사이에 삽입되도록 구부러진다(도 12 및 도 13 참조). 복수의 원형 구멍(156a,156b)은 측부(154a)를 통하여 형성된다.구멍(156c,156d)은 측부(154b)를 통하여 형성된다.
구멍(156a 내지 156d)의 직경은 볼 부재(146a 내지 146d)의 직경보다 약간 작게 설계된다. 따라서, 볼 부재(146a 내지 146d)는 구멍(156a 내지 156d)과 구름 가능하게 맞물림되도록 제공된다. 본 실시예에서, 도 13에 명백하게 도시된 바와 같이, 구멍(156a,156b) 사이의 이격거리는, 하나의 볼 부재(146b)가 스토퍼(144a)에 대항하여 인접될 때 다른 하나의 볼 부재(146a)가 그루브(142a)로부터 맞물림해제되지 않도록 선택된다. 구멍(156c,156d) 사이의 이격거리는 상기된 바와 동일한 방식으로 설정된다.
볼 부재(146a 내지 146d)는 리테이너(152)의 탄성에 의하여 그루브(142a 내지 142d)를 향하여 가압된다. 따라서, 등속 유니버설 조인트(100)가 조립될 때, 볼 부재(146a 내지 146d)는 항상 그루브(142a 내지 142d)와 맞물림 상태에서 유지되고, 볼 부재(146a 내지 146d)는 그루브(142a 내지 142d)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 등속 유니버설 조인트(100)는 전체적으로 용이하게 조립될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(100)는 기본적으로 상기된 바와 같이 구조된다. 이어서, 그 작동이 설명된다.
도시되지 않은 제1 축이 회전될 때, 회전력은 회전방향에 따라 외부컵(112)의 측만곡부(122a,122b)중 어느 하나로부터 홀더(134)와 볼 부재(146a,146b 또는 146c,146d)를 통하여 트러니언(126a 내지 126c)으로 전달된다. 따라서, 스파이더(130)는 회전되고, 그 결과 스파이더(130)에 끼워맞춤되는 일단을 가지는제2 축(114)이 회전된다(도 11 참조).
본 실시예에서, 제2 축(114)이 도시되지 않은 제1 축을 가지는 외부컵(112)의 축선에 대하여 소정각도만큼 기울어질 때, 트러니언(126a 내지 126c)은 제2 축(114)의 경사운동에 따라서 기울어진다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 트러니언(126a 내지 126c)은 지점(C)의 중심 주위에서 기울어져, 트러니언(126a 내지 126c)의 외주와 선-대-선 접촉되는 홀더(134)가 기울어지고, 볼 부재(146a 내지 146d)는 측만곡부(122a,122b)상에서 구름되어, 트러니언(126a 내지 126c)은 원활하게 기울어진다. 홀더(134)는 이러한 과정동안 항상 트러니언(126a 내지 126c)에 대하여 동일한 각도로 잇따른 운동을 이루도록 제공된다(도 12의 이점쇄선 참조).
즉, 도 20a 내지 도 20c에 도시된 바와 같이, 구멍(132)을 통하여 트러니언(126a 내지 126c)내로 삽입되는 홀더(134)는 가이드그루브(118a 내지 118c)의 측만곡부(122a,122b)와 홀더(134) 사이에 구름가능하게 제공되는 볼 부재(146a 내지 146d)의 구름작용하에서 트러니언(126a 내지 126c)의 변위를 따르는 동안에 화살표(I) 방향 또는 화살표(J) 방향으로 일체 변위를 이루도록 제공된다. 도 20b 및 도 20c에 도시된 바와 같이, 힘이 볼 부재(146a 내지 146d), 홀더(134), 및 트러니언(126a 내지 126c)을 통하여 전달될 때, 트러니언(126a 내지 126c) 및 홀더(134)가 외부컵(112)에 대하여 일체적으로 기울어지더라도, 힘의 작용벡터(S1,S2)는 항상 동일한 선상에 있다. 게다가, 볼 부재(146a 내지 146d)의 중심 및 트러니언(126a 내지 126c)의 축선의 중심 사이의 이격거리(간극)는 항상 일정하게 설정된다.
상기된 바와 같이, 제2 실시예에서, 볼 부재(146a 내지 146d)로부터, 트러니언(126a 내지 126c)으로의 방향(또는 트러니언(126a 내지 126c)으로부터 볼 부재(146a 내지 146d)로의 방향)으로 작용되는 힘의 작용벡터(S1,S2)는 항상 동일한 선상에 있고, 볼 부재(146a 내지 146d)의 중심과 트러니언(126a 내지 126c)의 축선의 중심 사이의 이격거리(간극)는 항상 일정하게 설정된다. 따라서, 무-부하측에서 백래시로부터 초래되는 헐거움이 발생되지 아니하여, 힘이 원활하게 전달되는 효과를 발휘한다.
반대로, 도 21a 및 도 21b에 도시된 비교예에 따른 등속 유니버설 조인트(141)의 경우에, 힘이 볼 부재(143)(볼 부재(143)는 부하측에 배치되는 한편, 무-부하측에 배치되는 볼 부재는 부재번호 145로 지정된다), 홀더(147), 및 트러니언(149)을 통하여 전달될 때, 도 21a에 도시된 상태에서 힘의 작용벡터(S1,S2)는 선(T1)상에 있으며, 도 21b에 도시된 상태에서 힘의 작용벡터(S1,S2)는 선(T2)상에 있다.
그러므로, 트러니언(149)이 도 21a에 도시된 상태로부터 도 21b에 도시된 상태로 바뀔 때, 힘의 작용벡터(S1,S2)는 각각 상이한 선(T1,T2)상에 있다. 게다가, 도 21b에 도시된 상태에서, 간극은 각각 홀더(147)상에 형성되는 그루브(151,153)와 가이드그루브(155)와 무-부하측의 볼 부재(145) 사이에서 발생된다. 결과적으로,도 21b에서, R1+ R1'< R2+ R2' 의 관계가 주어진다. 헐거움이 볼 부재(145)와 그루브(151,153) 사이의 간극으로부터 초래되어 무-부하측에서 발생되는 불편함이 있다. 또, 도 21b는 트러니언(149)이 도 21a에 도시된 상태로부터 소정량만큼 아래쪽으로 변위된 상태를 도시한다.
그러므로, 도 21a 및 도 21b에 도시된 비교예에 따른 등속 유니버설 조인트(141)는 힘이 볼 부재(143(145))로부터 트러니언(149)으로(또는 트러니언(149)으로 부터 볼 부재(143,145)로) 전달될 때, 헐거움이 백래시로 초래되어 야기된다는 문제점을 포함한다.
도 12를 참조하면, 사이에 삽입되는 트러니언(126a 내지 126c)에 대해 좌우 측부상에서 분리방식으로 배열되는, 하나의 볼 부재(146b(146a)) 및 다른 하나의 볼 부재(146d(145c))는, 측만곡부(122a,122b)가 둥근 원호형상 내측으로 형성되기 때문에, 도 12에서 수평상태를 유지하면서 동시에 아래쪽 방향으로 구름변위하는 것이 방지된다.
도 15에서 2점쇄선으로 도시된 바와 같이, 트러니언(126a 내지 126c)이 프레임(148)의 하나의 다리부(150)를 향하여 소정 각도만큼 기울어질 때, 트러니언(126a 내지 126c)의 외주 부분은 홀더(134)의 벽부표면(138b)에 접근되도록 프레임(148)에 의하여 발휘되는 척력에 대항하여 프레임(148)의 하나의 다리부(150b)를 가압하고, 그 다른 부분은 프레임(148)에 의하여 발휘되는 척력에 의하여 벽부표면(138a)으로부터 분리된다.
트러니언(126a 내지 126c)은 홀더(134)의 인접표면(136a,136b)과 미끄럼가능하게 선-대-선 접촉된다(도 12 참조). 나아가서, 트러니언(126a 내지 126c)은 프레임(148)의 다리부(150a,150b)와 미끄럼가능하게 맞물림된다(도 15 참조). 그러므로, 트러니언(126a 내지 126c)은 홀더(134)에 대해 축선방향(도 15에서 화살표(F) 방향)으로 상대적으로 변위가능하게 제공된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 트러니언(126a 내지 126c)이 축선의 중심(도 13에서 지점(O)) 주위에서 회전될 때, 트러니언(126a 내지 126c)의 외주는 프레임(148)의 다리부(150a,150b) 및 홀더(134)의 인접표면(136a,136b)상에서 미끄럼된다. 따라서, 바람직하지 않은 힘이 트러니언(126a 내지 126c)에 작용되지 않고, 트러니언(126a 내지 126c)은 원활하게 회전된다.
상기된 바와 같이, 트러니언(126a 내지 126c)은 외부컵(112)에 대하여 경사 가능하게 제공된다. 따라서, 구성요소 사이의 간극은 제1 축 및 제2 축(114) 사이의 작동각도가 증가될 때조차도 증가되지 않는다. 그러므로, 백래시로부터 초래되는 비트음 및 회전의 방향에서의 진동의 발생이 회피되는 것이 가능하다.
트러니언(126a 내지 126c)이 기울어질 때, 트러니언(126a 내지 126c)이 가이드그루브(118a 내지 118c)를 따라서 변위된다면, 볼 부재(146a 내지 146d)는 리테이너(152)의 구멍(156a 내지 156d)에 의하여 유지되는 동안 가이드그루브(118a 내지 118c)의 측만곡부(122a,122b) 및 홀더(134)의 그루브(142a 내지 142d)의 양 표면을 따라서 구른다. 그러므로, 트러니언(126a 내지 126c)상에 발휘되는 유도배분력은 볼 부재(146a 내지 146d)의 구름저항만을 포함한다. 따라서, 트러니언(126a내지 126c)은 보다 적은 저항으로 경사운동 및 변위를 이룰 수 있다.
이러한 과정에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 볼 부재(146b,146d)는 스토퍼(144a,144b)에 대항하여 인접되고, 볼 부재(146b,146d)의 변위범위는 스토퍼(144a,144b)에 의하여 제한된다. 각각의 볼 부재(146a 내지 146d)는 리테이너(152)의 구멍(156a 내지 156d)과 맞물림되고, 각각의 볼 부재(146a 내지 146d)의 상대위치가 결정된다. 이러한 배열에서, 볼 부재(146a 내지 146d)가 그루브(142a 내지 142d)의 측부 중 하나를 향하여 변위될 때(예를 들어, 화살표(E) 방향), 홀더(134)의 인접표면(136a,136b)상에서 트러니언(126a 내지 126c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(146a,146b) 사이 및 볼 부재(146c,146d) 사이에 항상 위치된다. 그러므로, 홀더(134)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(146a 내지 146d)에 의하여 지지된다.
이러한 과정동안, 볼 부재(146a,146c)는 홀더(134)의 단부로부터 약간 돌출된다. 그렇지만, 볼 부재(146a,146c)가 리테이너(152)에 의하여 유지되기 때문에, 볼 부재(146a,146c)는 그루브(142a,142c)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 홀더(134)의 길이가 상대적으로 짧더라도, 홀더(134)는 외부컵(112)에 대하여 긴 변위범위를 가질 수 있다.
이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(160)가 도 16 및 도 17에 도시된다. 이어지는 실시예에서, 제2 실시예에서 설명된 바와 동일한 구성요소는 동일한 부재번호로 지정되고, 그 상세한 설명은 생략된다. 상이한 기능 및 효과만이 설명된다.
등속 유니버설 조인트(160)는 구멍(164)이 트러니언(162a 내지 162c)의 축선 방향에 수직으로 연장되도록 형성되는 트러니언(162a 내지 162c)을 가진다. 핀 부재(166)는 구멍(164)내로 삽입된다. 핀 부재(166)의 양단부위는 구멍(164)으로부터 돌출되는 돌출부(167a,167b)로서 작용되도록 형성된다. 핀 부재(166)의 중앙 지점(F) 주위에 중심을 둔 구형표면(168a,168b)은 돌출부(167a,167b)상에 형성된다. 핀 부재(166)의 구형표면(168a,168b)이 미끄럼가능하게 인접되는 평면부(170a,170b)는 홀더(134)의 구멍(132)을 구성하는 벽부상에 형성된다. 구형표면(168a,168b)의 곡률반경은 핀 부재(166)의 직경을 소정 값을 가지도록 선택하므로써 소정 값으로 설정될 수 있다.
도 16에 2점쇄선으로 도시된 바와 같이, 트러니언(162a 내지 162c)이 외부컵(112)에 대하여 소정 각도만큼 기울어질 때, 핀 부재(166)의 구형표면(168a,168b)은 평면부(170a,170b)를 따라서 미끄럼된다. 따라서, 트러니언(162a 내지 162c)은 화살표(K) 또는 화살표(L) 방향으로 지점(F)의 중심 주위에서 상대적으로 회전되게 된다. 도 17에 2점쇄선으로 도시된 바와 같이, 트러니언(162a 내지 162c)이 화살표(M) 또는 화살표(N) 방향으로 지점(F)의 중심 주위에서 회전됨에 따라서, 핀 부재(166)의 구형표면(168a,168b)은 평면부(170a,170b)를 따라서 미끄럼된다. 이러한 방식에서, 트러니언(162a 내지 162c)은 외부컵(112)에 대하여 경사가능하고, 그 자유도를 보증한다.
이어서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(180)가 도 18에 도시된다.
그루브(183a,183b)는 등속 유니버설 조인트(180)의 홀더(182) 중 하나의 외부벽부(140a)상에 형성되고, 그루브(183c,183d)는 등속 유니버설 조인트(180)의 홀더(182) 중 다른 하나의 외부벽부(140b)상에 형성된다. 외부벽부(140a,140b)의 중앙부위 및 양단부는 스토퍼(184a 내지 184f)로서 형성된다. 그러므로, 그루브(183a,183b) 및 그루브(183c,183d)는 각각 스토퍼(184b,184e)에 의하여 서로 분리된다. 하나의 볼 부재(146a 내지 146d)는 각각의 그루브(183a 내지 183d)에서 구름가능하게 제공된다.
도 18에 명백하게 도시된 바와 같이, 외부컵(112)의 외주방향(도 18에서 화살표(P 또는 Q) 방향)으로 힘이 트러니언(126a 내지 126c)에 적용될 때, 홀더(182)의 인접표면(136a,136b)상에서 트러니언(126a 내지 126c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(146a,146b) 사이 및 볼 부재(146c,146d) 사이에 항상 위치된다 그러므로, 홀더(182)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(146a 내지 146d)에 의하여 지지된다. 결과적으로, 도 18을 참조하여, 홀더(182)는 도시되지 않은 축선이 항상 측만곡부(122a,122b)에 평행하도록 유지되고, 홀더(182)는 예를 들어 홀더(182)의 변형 또는 볼 부재(146a 내지 146d) 주위의 간극에 근거하여 야기되는, 화살표(P) 또는 화살표(Q) 방향으로의 기울어짐이 회피된다.
이어서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(200)가 도 19에 도시된다.
그루브(203a,203b)는 각각 등속 유니버설 조인트(200)의 홀더(202)의 외부벽부(140a,140b)상에 형성된다. 복수의 볼 부재(206a 내지 206f)는 각각그루브(203a,203b)와 맞물림된다. 스토퍼(204a 내지 204d)는 그루브(203a,203b)를 구성하는 벽부의 양단부에 형성된다. 따라서, 볼 부재(206a 내지 206f)는 스토퍼(204a 내지 204d)에 의하여 제한되고, 볼 부재(206a 내지 206f)는 그루브(203a,203b)로부터 맞물림해제되지 않는다. 하나의 그루브(203a(203b))에 대하여 제공되는 볼 부재(206a 내지 206c(206d 내지 206f))의 개수는 3개로 제한되지 않는다. 볼 부재는 2개 이상의 복수의 개체로서 제공된다.
예를 들어, 그루브(203a,203b)내에 제공되는 볼 부재(206a 내지 206f)의 개수가 6개(3개는 평행하게 하나의 측부상에 제공된다)로 설정되는 경우에 대한 설명이 도 19를 참조하여 이루어진다. 등속 유니버설 조인트(200)에서, 외부컵(112)의 외주방향으로의 힘이 트러니언(126a 내지 126c)에 적용될 때, 트러니언(126a 내지 126c)은 홀더(202)의 인접표면(136a,136b)상의 지점(M)을 가압시킨다.
이러한 과정동안, 볼 부재(206a 내지 206f)가, 예를 들어, 화살표(E) 방향으로 그루브(203a,203b)의 단부를 향하여 변위되고, 볼 부재(206a,206d)는 하나의 스토퍼(204a,204c)에 대항하여 인접될 때, 볼 부재(206c,206f)의 중심은 지점(M)에 대하여 다른 스토퍼(204b,204d)의 측에 위치된다.
그러므로, 트러니언(126a 내지 126c)의 가압력이 홀더(202)상에 작용되더라도, 홀더(202)는 6개의 볼 부재(206a 내지 206f)의 도움으로 양호하게 균형잡힌 방식으로 지지된다. 결과적으로, 도 19를 참조하여, 측만곡부(122a,122b) 및 홀더(202)의 도시되지 않은 축선은 항상 서로 평행하도록 유지된다.
예를 들어, 도 19에 도시된 배열에 따라, 홀더(202)가 하나의 측부상에 2개씩 배치되는 모두 4개의 볼 부재(206a,206b,206d,206e)를 사용하므로써 지지되더라도, 부하는 홀더(202)의 내측으로부터 홀더(202)에 작용되어, 홀더(202)의 하나의 측부상에 배치되는 볼 부재(206b(206a))상의 반작용력에 의하여 홀더(202)에 작용되는 각모멘트는 홀더(202)의 다른 하나의 측부상에 배치되는 볼 부재(206d(206e))상의 반작용력(도시생략)에 의하여 방해된다. 따라서, 홀더(202)는 기울어지지 않는다.
상기 제2 실시예 내지 제5 실시예에서, 각각의 등속 유니버설 조인트가 3개의 트러니언(126a 내지 126c)을 구비하는 트리포드 타입 등속 유니버설 조인트(100, 160,180,200)를 이용하여 설명이 이루어졌다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 본 발명은 물론 예를 들어 도 22에 도시된 바와 같은 2개의 트러니언(126a, 126b)을 구비하는 바이포드 타입 등속 유니버설 조인트(100a)에도 적용가능하다.
이어서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트가 도 23에 도시된다.
등속 유니버설 조인트(300)는 개구를 가지며 도시되지 않은 제1 축의 일단에 일체로 연결되는 원통형 외부컵(외부부재)(312), 및 제2 축(314)의 일단에 고정되고 외부컵(312)의 구멍에 수용되는 내부부재(316)로 이루어진다.
축선방향으로 연장되고 각각 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 가이드그루브(318a 내지 318c)는 외부컵(312)의 내주면상에 형성된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 가이드그루브(318a 내지 318c)는 외부컵(312)의 외주를 따라서 만곡되는 덮개부(320), 및 덮개부(320)의 양측부상에 서로 대향되게 형성되고 각각의 가이드그루브(318a 내지 318c)에서 지점(O)(도 25 참조) 주위에 중심을 두는 측만곡부(322a, 322b)로 구성된다.
도 24에 도시된 바와 같이, 스파이더(330)는 제2 축(314)상에 일체로 형성된다. 각각 가이드그루브(318a 내지 318c)를 향하여 연장되고 제2 축(314)의 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 트러니언(326a 내지 326c)은 스파이더(330)의 외주면상에서 돌출된다. 환형 스텝부(327)는 칼럼형상을 가지도록 형성되는 각각의 트러니언(326a 내지 326c)의 외주상에 형성된다. 각각의 트러니언(326a 내지 326c)의 축선은 방향이 맞춰지는 한편 등속 유니버설 조인트(300)를 구성하는 외부컵(312)의 축선에 대하여 서로 120도 만큼 반경방향으로 빗나가게 된다.
도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 클립부재(329)의 도움으로 고정되는 링형 슬리퍼부재(미끄럼이동부재)(331)는 트러니언(326a 내지 326c)의 외주에 밖에서 끼워맞춤된다. 트러니언(326a 내지 326c)의 직경에 상응하는 직경을 가지는 관통 구멍(333)은 슬리퍼부재(331)의 중앙부위에 형성된다. 한쌍의 평면부(335a, 335b) 및 한쌍의 구형표면부(337a, 337b)는 슬리퍼부재(331)의 외주상에 서로 대향되게 형성된다.
도31a에 도시된 바와 같이, 슬리퍼부재(331)는 트러니언(326a(326b,326c))과 함께 일체변위되기 위해서 상부를 고정시키는 클립부재(329) 및 하단부를 고정시키는 환형스텝부(327)에 의하여 유지되도록 제공된다. 선택적으로, 도 31b에 도시된바와 같이, 슬리퍼부재(331)는 트러니언(326a(326b,326c))과 함께 일체변위를 이루기 위해서 각각 상하단부에 제공되는 한쌍의 클립부재(329a,329b)에 의하여 유지된다. 선택적으로, 도 31c에 도시된 바와 같이, 클립부재(329)는 단지 상단부에 제공될 수 있고, 슬리퍼부재(331)는 트러니언(326a(326b,326c))의 축선을 따라서 하단측부상에서 미끄럼될 수 있다.
도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 직사각형 평행-파이프식 개방 중공 공간(구멍(332))이 구획형성 되도록 서로 수직으로 가로지르는 2쌍의 평행평면으로 이루어지는 형상을 가지는 홀더(334)는 슬리퍼부재(331)의 외주에 밖에서 끼워맞춤 된다. 구멍(332)은 외부컵(312)의 축선방향에 평행하게 형성되고, 슬리퍼부재(331)의 한쌍의 평면부(335a,335b)를 각각 표면-대-표면 접촉 상태에서 미끄럼되도록 하는 한쌍의 인접표면(336a,336b), 및 각각 슬리퍼부재(331)의 한쌍의 구형표면부(337a,337b)와 점-대-점 접촉되는 한쌍의 벽부표면(338a,338b)을 구비한다.
홀더(334)는 한쌍의 외부벽부(340a,340b)를 가진다. 인접표면(336a,336b)에 평행한 그루브(342a,342b)는 하나의 외부벽부(340a)상에 형성된다. 인접표면(336a,336b)에 평행한 그루브(342c,342d)는 다른 하나의 외부벽부(340b)상에 형성된다. 각각의 그루브(342a 내지 342d)는 V자형 단면을 가지도록 형성된다. 그렇지만, 그루브표면은 이하 설명되는 바와 같이 볼 부재상의 표면압력을 감소시키기 위해서 약간 만곡되도록 형성된다(도 25 참조). 그루브(342a 내지 342d)의 단면형상은 V자형상으로 제한되지 않는다. 그루브(342a 내지 342d)는 상이한 곡률반경을 가지는 복수의 곡선에 의하여 구조되는 복합곡선 또는 타원형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그루브(342a, 342b) 사이 및 그루브(342c,342d) 사이의 분리를 이루기 위하여 스토퍼(344a,344b)는 외부벽부(340a,340b)의 중앙부위에 형성된다. 볼 부재(구름 부재)(346a, 346b)는 하나의 측만곡부(322a)와 그루브(342a,342b) 사이에 삽입된다. 볼 부재(구름부재)(346c, 346d)는 다른 하나의 측만곡부(322b)와 그루브(342c,342d)사이에 삽입된다. 볼 부재(346a 내지 346d)는 홀더(334)상에 형성되는 그루브(342a 내지 342d)의 만곡된 벽부상의 2개의 지점에서 지지된다. 볼 부재(346a 내지 346d)는 홀더(334)의 그루브(342a 내지 342d)의 길이방향을 따라서 구름가능하게 제공되고, 그 변위범위는 스토퍼(344a, 344b)에 의하여 제한된다.
도 26에 도시된 바와 같이, 탄성을 가지는 금속판과 같은 재료로 형성되는 리테이너(유지부재)(352)는 홀더(334)와 덮개부(320) 사이에 제공된다. 리테이너(352)의 측부(354a,354b)는 홀더(334)의 외부벽부(340a, 340b)와 측만곡부(322a, 322b) 사이에 삽입되도록 굽혀진다(도 24 및 도 25 참조).
2개의 구멍(356a, 356b)은 리테이너(352)의 하나의 측부(354a)를 통하여 형성된다. 구멍(356c, 356d)은 다른 하나의 측부(354b)를 통하여 형성된다. 볼 부재(346a 내지 346d)는 각각 구멍(356a 내지 356d)에 끼워맞춤된다. 본 실시예에서, 구멍(356a, 356b) 사이의 이격거리는, 하나의 볼 부재(346b)가 스토퍼(344a)에 대항하여 인접될 때, 다른 하나의 볼 부재(346a)가 그루브(342b)로부터 맞물림해제되지 않도록 선택된다. 구멍(356c, 356d) 사이의 이격거리는 상기된 바와 동일한방식으로 설정된다.
볼 부재(346a 내지 346d)는 리테이너(352)의 탄성에 의하여 그루브(342a 내지 342d)를 향하여 가압된다. 따라서, 등속 유니버설 조인트(300)가 조립될 때, 볼 부재(346a 내지 346d)는 항상 그루브(342a 내지 342d)와 맞물림 상태에서 유지되고, 볼 부재(346a 내지 346d)는 그루브(342a 내지 342d)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 등속 유니버설 조인트(300)는 전체적으로 용이하게 조립된다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(300)는 기본적으로 상기된 바와 같이 구조된다. 이어서, 그 작동이 설명된다.
도시되지 않은 제1 축이 회전될 때, 그 회전력은 회전방향에 따라 외부컵(312)의 측만곡부(322a, 322b) 중 어느 하나로부터 볼 부재(346a, 346b) 또는 볼 부재(346c, 346d), 그리고 홀더(334)를 통하여 트러니언(326a 내지 326c)으로 전달된다. 따라서, 스파이더(330)는 회전되어, 결과적으로 스파이더(330)에 끼워맞춤되는 일단을 가지는 제2 축(314)이 회전된다(도 23 참조).
본 실시예에서, 제2 축(314)이 도시되지 않은 제1 축을 가지는 외부컵(312)의 축선방향에 대하여 소정 각도만큼 기울어질 때, 트러니언(326a 내지 326c)은 제 2 축(314)의 경사운동에 따라 기울어진다.
예를 들어, 도 25에서 2점쇄선으로 도시된 바와 같이, 트러니언(326a 내지 326c)이 지점(0)의 중심 주위에서 소정 각도만큼 기울어질 때, 트러니언(326a 내지 326c)에 밖에서 끼워맞춤되는 슬리퍼부재(331)의 평면부(335a, 335b)와 표면-대-표면 접촉되는 홀더(334)는 소정 각도만큼 기울어진다.
이러한 과정에서, 홀더(334) 및 트러니언(326a 내지 326c)은 평면부(335a,335b)의 도움으로 축선방향(화살표(F) 방향)에서 상대적으로 미끄럼 변위된다. 동시에, 볼 부재(346a 내지 346d)는 측만곡부(322a, 322b)상에서 구른다. 따라서, 트러니언(326a 내지 326C) 및 홀더(334)는 화살표(C) 방향으로 소정 각도만큼 일체로 기울어진다. 홀더(334)는 이러한 과정동안 트러니언(326a 내지 326c)에 대하여 동일한 각도에서 항상 잇따른 운동을 이루도록 제공된다(도 25의 2점쇄선 참조).
즉, 도 32a 내지 도 32c에 도시된 바와 같이, 슬리퍼부재(331)를 통하여 트러니언(326a 내지 326c)내로 삽입되는 홀더(334)는, 홀더(334)와 가이드그루브(318a 내지 318c)의 측만곡부(322a,322b) 사이에 구름가능하게 제공되는 볼 부재(346a 내지 346d)의 구름작용하에서 트러니언(326a 내지 326c)의 변위를 따르는 동안 화살표(I) 방향 또는 화살표(J) 방향으로 일체 변위되도록 제공된다. 도 32b 및 도 32c에 도시된 바와 같이, 힘이 볼 부재(346a 내지 346d), 홀더(334), 슬리퍼 부재(331), 및 트러니언(326a 내지 326c)을 통하여 전달될 때, 트러니언(326a 내지 326c), 슬리퍼부재(331), 및 홀더(334)가 외부컵(312)에 대하여 일체로 기울어 지더라도, 힘의 작용벡터(S1,S2)는 항상 동일한 선상에 있다. 게다가, 볼 부재(346a 내지 346d)의 중심과 트러니언(326a 내지 326c)의 축선의 중심 사이의 이격거리(간극)는 항상 일정하도록 설정된다.
상기된 바와 같이, 제6 실시예에서, 볼 부재(346a 내지 346d)로부터 트러니언(326a 내지 326c)으로의 방향(또는 트러니언(326a 내지 326c)으로부터 볼 부재(346a 내지 346d)로의 방향)으로 작용하는 힘의 작용벡터(S1,S2)는 항상 동일한 선상에 있고, 볼 부재(346a 내지 346d)의 중심과 트러니언(326a 내지 326c)의 축선의 중심 사이의 이격거리(간극)는 항상 일정하도록 설정된다. 따라서, 무-부하측에서 백래시로부터 초래되는 헐거움이 발생되지 아니하여, 힘이 원활하게 전달되는 효과를 발휘한다.
반대로, 도 33a 및 도 33b에 도시된 비교예에 따른 등속 유니버설 조인트(341)의 경우에, 힘이 볼 부재(343)(볼 부재(343)는 부하측에 배치되는 한편, 무-부하측에 배치되는 볼 부재는 부재번호 345로 지정된다), 홀더(347), 및 트러니언(349)을 통하여 전달될 때, 도 33a에 도시된 상태에서 힘의 작용벡터(S1,S2)는 선(T1)상에 있으며, 도 33b에 도시된 상태에서 힘의 작용벡터(S1, S2)는 선(T2)상에 있다.
그러므로, 트러니언(349)이 도 33a에 도시된 상태로부터 도 33b에 도시된 상태로 바뀔 때, 힘의 작용벡터(S1,S2)는 각각 상이한 선(T1,T2)상에 있다. 게다가, 도 33b에 도시된 상태에서, 간극은 각각 홀더(347)상에 형성되는 그루브(351,353)와 가이드그루브(355)와 무-부하측의 볼 부재(345) 사이에서 발생된다. 결과적으로, 도 33b에서, R1+ R1' < R2+ R2' 의 관계가 주어진다. 헐거움이 볼 부재(345)와 그루브(351, 353) 사이의 간극으로부터 초래되어 무-부하측에서 발생되는 불편함이있다. 또, 도 33b는 트러니언(349)이 도 33a에 도시된 상태로부터 소정량만큼 아래쪽으로 변위된 상태를 도시한다.
그러므로, 도 33a 및 도 33b에 도시된 비교예에 따른 등속 유니버설 조인트(341)는 힘이 볼 부재(343(345))로부터 트러니언(349)으로(또는 트러니언(349)으로 부터 볼 부재(343, 345)로) 전달될 때, 헐거움이 백래시로 초래되어 아기된다는 문제점을 포함한다.
도 25를 참조하여, 사이에 삽입되는 트러니언(326a 내지 326c)에 대해 좌우 측부상에서 분리되어 배열되는, 하나의 볼 부재(346b(346a)) 및 다른 하나의 볼 부재(346d(346c))는, 측만곡부(322a,322b)가 둥근 원호형상 내측으로 형성되기 때문에, 도 25에서 아래쪽 방향으로의 동시 및 수평 구름변위가 회피된다.
도 27을 참조하여, 트러니언(326a 내지 326c)이 외부컵(312)의 축선방향에서 소정 각도만큼 기울어질 때, 트러니언(326a 내지 326c)에 밖으로 끼워맞춤되는 슬리퍼부재(331)의 구형표면부(337a,337b)는 홀더(334)의 구멍(332)의 벽부표면(338a,338b)과 점-대-점 접촉 상태에 있다. 따라서, 트러니언(326a 내지 326c)은 홀더(334)에 대하여 상대적으로 화살표(R) 방향으로 기울어지고, 트러니언(326a 내지 326c)은 홀더(334)에 대하여 상대적으로 화살표(F) 방향으로 미끄러진다.
도 28에 도시된 바와 같이, 트러니언(326a 내지 326c)이 축선의 중심(도 28에서 지점(0)) 주위에서 회전될 때, 트러니언(326a 내지 326c) 및 홀더(334)는 홀더(334)의 관통구멍의 내부벽부표면 및 원형 단면을 가지도록 형성되는트러니언(326a 내지 326c)의 외주면의 미끄럼 표면을 이용하므로써 화살표(D) 방향으로 상대적으로 미끄럼 변위된다. 따라서, 바람직하지 않은 힘이 트러니언(326a 내지 326c)에 작용되지 않고, 트러니언(326a 내지 326c)은 원활하게 회전된다.
상기된 바와 같이, 트러니언(326a 내지 326c)은 외부컵(312)에 대하여 경사 가능하게 제공된다. 따라서, 구성요소 사이의 간극은 제1 축 및 제2 축(314) 사이의 작동각도가 증가될 때조차도 증가되지 않는다. 그러므로, 백래시로부터 초래되는 비트음 및 회전의 방향에서의 진동의 발생이 회피되는 것이 가능하다.
트러니언(326a 내지 326c)이 기울어질 때, 트러니언(326a 내지 326c)이 가이드그루브(318a 내지 318c)를 따라서 변위된다면, 볼 부재(346a 내지 346d)는 리테이너(352)의 구멍(356a 내지 356d)에 의하여 유지되는 동안 가이드그루브(318a 내지 318c)의 측만곡부(322a,322b) 및 홀더(334)의 그루브(342a 내지 342d)의 양 표면을 따라서 구른다. 그러므로, 트러니언(326a 내지 326c)상에 발휘되는 유도배분력은 볼 부재(346a 내지 346d)의 구름저항만을 포함한다. 따라서, 트러니언(326a 내지 326c)은 보다 적은 저항으로 경사운동 및 변위를 이룰 수 있다.
이러한 과정에서, 도 28에 도시된 바와 같이, 볼 부재(346b, 346d)는 스토퍼(344a, 344b)에 대항하여 인접되고, 볼 부재(346b, 346d)의 변위범위는 스토퍼(344a, 344b)에 의하여 제한된다. 각각의 볼 부재(346a 내지 346d)는 리테이너(352)의 구멍(356a 내지 356d)과 맞물림되고, 각각의 볼 부재(346a 내지 346d)의 상대위치가 결정된다. 이러한 배열에서, 볼 부재(346a 내지 346d)가 그루브(342a 내지 342d)의 측부 중 하나를 향하여 변위될 때(예를 들어, 화살표(D) 방향)조차도, 트러니언(326a 내지 326c)이 등속 유니버설 조인트(300)의 외주방향으로 기울어질 때 홀더(334)의 인접표면(336a, 336b)상에서 트러니언(326a 내지 326c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(346a, 346b) 사이 및 볼 부재(346c, 346d) 사이에 항상 위치된다. 그러므로, 홀더(334)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(346a 내지 346d)에 의하여 지지된다.
이러한 과정동안, 볼 부재(346a, 346c)는 홀더(334)의 단부로부터 약간 돌출된다. 그렇지만, 볼 부재(346a, 346c)가 리테이너(352)에 의하여 유지되기 때문에, 볼 부재(346a, 346c)는 그루브(342a, 342c)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 홀더(334)의 길이가 상대적으로 짧더라도, 홀더(334)는 외부컵(312)에 대하여 긴 변위범위를 가질 수 있다.
이어서, 본 발명의 제7 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(380)가 도 29에 도시된다. 이어지는 설명에서, 제6 실시예에서 설명된 바와 동일한 구성요소는 동일한 부재번호로 지정되고, 그 상세한 설명은 생략된다. 제6 실시예에서의 기능 및 작용은 제7 실시예에서의 기능 및 작용과 유사하다. 그러므로, 상이한 기능 및 효과만이 이하 설명되고, 그 상세한 설명은 생략된다.
등속 유니버설 조인트(380)는 리테이너가 사용되지 않는 제6 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(300)와는 상이하며, 복수의 볼 부재(346a 내지 346d)는 홀더(382)의 그루브(383a 내지 383d) 및 가이드그루브(318a 내지 318c)를 구성하는 측만곡부(322a, 322b)에 의하여 구름가능하게 유지된다.
즉, 그루브(383a, 383b)는 홀더(382)의 하나의 외부벽부(340a)상에 형성되고, 그루브(183c,183d)는 다른 하나의 외부벽부(340b)상에 형성된다. 외부벽부(340a, 340b)의 중앙부위 및 양단부는 스토퍼(384a 내지 384f)로서 형성된다. 그러므로, 그루브(383a, 383b) 및 그루브(383c, 383d)는 각각 스토퍼(384b, 384e)에 의하여 분리된다. 하나의 볼 부재(346a 내지 346d)는 각각의 그루브(383a 내지 383d)에 대하여 제공된다.
도 29에 명백하게 도시된 바와 같이, 외부컵(312)의 외주방향(도 29에서 화살표(P,Q) 방향)으로 힘이 트러니언(326a 내지 326c)에 적용될 때, 홀더(382)의 인접표면(336a, 336b)상에서 트러니언(326a 내지 326c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(346a, 346b) 사이 및 볼 부재(346c, 346d) 사이에 항상 위치된다. 그러므로, 홀더(382)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(346a 내지 346d)에 의하여 지지된다. 결과적으로, 도 29를 참조하여, 홀더(382)는 도시되지 않은 축선이 항상 측만곡부(322a,322b)에 평행하도록 유지되고, 홀더(382)는 예를 들어 홀더(382)의 변형 또는 볼 부재(346a 내지 346d) 주위의 간극에 근거하여 야기되는, 화살표(P) 또는 화살표(Q) 방향으로의 기울어짐이 회피된다.
이어서, 본 발명의 제8 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(400)가 도 30에 도시된다. 도 30에 도시된 조인트는 리테이너를 사용하지 않는 도 29에 도시된 조인트와 동일하며, 복수의 볼 부재는 홀더의 그루브와 가이드 그루브를 구성하는 측만곡부에 의하여 구름가능하게 유지된다.
그루브(403a,403b)는 각각 등속 유니버설 조인트(400)의 홀더(402)의 외부벽부(340a,340b)상에 형성된다. 3개의 볼 부재(406a 내지 406f)는 각각그루브(403a,403b)와 맞물림된다. 스토퍼(404a 내지 404d)는 그루브(403a, 403b)를 구성하는 벽부의 양단부에 형성된다. 따라서, 볼 부재(406a 내지 406f)는 스토퍼(404a 내지 404d)에 의하여 제한되고, 볼 부재(406a 내지 406f)는 그루브(403a,403b)로부터 맞물림해제되지 않는다. 하나의 그루브(403a(403b))에 대하여 제공되는 볼 부재(406a 내지 406c(406d 내지 406f))의 개수는 3개로 제한되지 않는다. 볼 부재는 2개 이상의 복수의 개체로서 제공된다.
예를 들어, 그루브(403a,403b)내에 제공되는 볼 부재(406a 내지 406f)의 개수가 6개(3개는 평행하게 하나의 측부상에 제공된다)로 설정되는 경우에 대한 설명이 도 30을 참조하여 이루어진다. 등속 유니버설 조인트(400)에서, 외부컵(312)의 외주방향으로의 힘이 트러니언(326a 내지 326c)에 적용될 때, 트러니언(326a 내지 326c)은 홀더(402)의 인접표면(336a, 336b)상의 지점(M)을 가압시킨다.
그렇지만, 볼 부재(406a 내지 406f)가, 예를 들어, 화살표(E) 방향으로 그루브(403a, 403b)의 단부를 향하여 변위되고, 볼 부재(406a,406d)는 하나의 스토퍼(404a, 404c)에 대항하여 인접될때, 볼 부재(406c,406f)의 중심은 지점(M)에 대하여 다른 스토퍼(404b,404d)의 측에 위치된다.
그러므로, 트러니언(326a 내지 326c)의 가압력이 홀더(402)상에 작용되더라도, 홀더(402)는 6개의 볼 부재(406a 내지 406f)의 도움으로 양호하게 균형잡힌 방식으로 지지된다. 결과적으로, 도 30을 참조하여, 측만곡부(322a, 322b) 및 홀더(402)의 도시되지 않은 축선은 항상 서로 평행하도록 유지된다.
예를 들어, 도 30에 도시된 배열에 따라, 홀더(402)가 하나의 측부상에 2개씩 배치되는 모두 4개의 볼 부재(406a,406b,406d,406e)를 사용하므로써 지지되더라도, 부하는 홀더(402)의 내측으로부터 홀더(402)에 작용되어, 홀더(402)의 하나의 측부상에 배치되는 볼 부재(406b(406a))상의 반작용력(도시생략)에 의하여 홀더(402)에 작용되는 각모멘트는 홀더(402)의 다른 하나의 측부상에 배치되는 볼 부재(406d(406e))상의 반작용력(도시생략)에 의하여 방해된다. 따라서, 홀더(402)는 기울어지지 않는다.
도 29 및 도 30에 도시된 실시예에서는, 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)를 유지하기 위한 리테이너를 이용할 필요가 없다. 따라서, 부품의 개수가 감소되고, 제조비용을 더 절감시킬 수 있다.
상기 설명된 실시예에서, 각각의 등속 유니버설 조인트가 3개의 트러니언(326a 내지 326c)을 구비하는 트리포드 타입 등속 유니버설 조인트(300,380,400)를 이용하여 설명이 이루어졌다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 본 발명은 물론 예를 들어 도 34에 도시된 바와 같은 2개의 트러니언(326a, 326b)을 구비하는 바이포드 타입 등속 유니버설 조인트(300a)에도 적용가능하다.
이어서, 본 발명의 제9 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(500)가 도 35에 도시된다.
등속 유니버설 조인트(500)는 개구를 가지며 도시되지 않은 제1 축의 일단에 일체로 연결되는 원통형 외부컵(외부부재)(512), 및 제2 축(514)의 일단에 고정되고 외부컵(512)의 구멍에 수용되는 내부부재(516)로 이루어진다.
축선방향으로 연장되고 각각 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 가이드그루브(518a 내지 518c)는 외부컵(512)의 내주면상에 형성된다. 도 37에 도시된 바와 같이, 가이드그루브(518a 내지 518c)는 평편한 표면 형상을 가지도록 형성되는 덮개부(520), 및 덮개부(520)의 양측부상에 수직으로 또한 서로 대향되게 형성되는 측만곡부(522a, 522b)로 구성된다. 덮개부(520) 및 측만곡부(522a, 522b)의 형상은 도 37에 도시된 바와 같은 평평한 형상으로 제한되지 않는다. 그 형상은 소정 곡률반경을 가지는 만곡표면(도시생략)일 수 있다.
가이드그루브(518a 내지 518c)의 축선에 평행하게 연장되고 V자형 단면을 가지도록 형성되는 그루브(523)는 각각 측만곡부(522a,522b)상에 형성된다. 본 실시예에서, 그루브(523)의 단면형상은 V자형상으로 제한되지 않는다. 그루브(523)는 상이한 곡률반경을 가지는 복수의 곡선에 의하여 구조되는 복합곡선 또는 타원형상을 가지도록 형성될 수 있다.
도 36에 도시된 바와 같이, 스파이더(530)는 제2 축(514)상에 일체로 형성된다. 각각 가이드그루브(518a 내지 518c)를 향하여 연장되고 제2 축(514)의 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 트러니언(526a 내지 526c)은 스파이더(530)의 외주면상에서 돌출된다. 각각의 트러니언(526a 내지 526c)의 축선은 방향이 맞춰지는 한편 외부컵(512)의 축선에 대하여 서로 120도 만큼 반경 방향으로 빗나가게 된다. 측만곡부(522a,522b)와 마주하는 각각의 트러니언(526a 내지 526c)의 외부표면은 구형으로 형성된다.
도 37 및 도 38에 도시된 바와 같이, 직사각형 평행-파이프식 개방 중공 공간(구멍(532))이 구획형성 되도록 서로 수직으로 가로지르는 2쌍의 평행평면으로 이루어지는 형상을 가지기 위해서 일체로 형성되는 홀더(534)는, 분리되어 형성되고 동일한 형상을 가지는 한쌍의 슬리퍼부재(미끄럼이동부재)(525a,525b)를 경유하여 트러니언(526a 내지 526c)에 밖에서 끼워맞춤된다. 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)는 동일한 형상을 가지는 것으로 제한되지 않는다. 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)는 각각 상이한 형상으로 형성될 수 있다.
홀더(534)는 직사각형 단면을 가지는 구멍(532)을 구비한다(도 38 참조). 구멍(532)은 한쌍의 서로 마주하는 인접표면(536a, 536b) 및 한쌍의 내부 벽표면(583a,583b)에 의하여 구조된다. 본 실시예에서, 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)는 각각 홀더의 구멍(532) 및 트러니언(526a 내지 526c)의 구형표면과 표면-대-표면 접촉되도록 형성된다. 따라서, 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)는 항상 홀더(534)와 트러니언(526a 내지 526c) 사이에 유지된다.
즉, 슬리퍼부재(525a,525b) 중 하나의 측부표면은 트러니언(526a 내지 526c)의 구형표면에 상응하는 구형표면을 가지도록 형성되는 벽부표면을 가지는 오목부(527)로 구성된다. 홀더(534)의 인접표면(536a,536b)과 표면-대-표면 접촉되는 다른 하나의 측부표면은 인접표면(536a,536b)에 상응하는 평편한 표면(529)으로 형성된다. 바람직하게, 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)는 금속 또는 수지로 만들어지는 재료로 형성된다.
트러니언(526a 내지 526c)과 접촉되는 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)의 오목부(527)의 형상은 둥근 원호형상 단면을 가지도록 형성되는 구형표면으로 제한되지 않는다(도 41a 참조). 트러니언(526a 내지 526c)과 선-대-선 접촉되도록 V자형 단면을 갖춘 오목부(527a)를 형성하는 것이 가능하다(도 41b 참조). 선택적으로, 상기 설명된 바와 같은 V자형 단면을 갖춘 오목부(527a)의 중심을 관통하는 구멍(531)이 형성된다(도 41c 참조). 구멍(531)의 설치는 응력집중이 회피되는 장점을 제공하며, 윤활유는 슬리퍼부재(525a,525b) 및 트러니언(526a 내지 526c)의 미끄럼 표면에 용이하게 부어져 작용될 수 있고, 윤활성능은 개선된다.
홀더(534)는 인접표면(536a,536b)에 평행한 외부벽부(540a,540b)를 가진다. 등속 유니버설 조인트(500)의 축선방향에 평행하게 뻗어 있는 그루브(542a, 542b)는 하나의 외부벽부(540a)상에 형성된다. 그루브(542c,542d)는 다른 하나의 외부 벽부(540b)상에 형성된다. 그루브(542a 내지 542d)의 단면형상은 V자형상으로 제한되지 않는다. 그루브(542a 내지 542d)는 상기된 바와 같은 그루브(523)의 단면 형상과 유사한 단면형상을 가지도록 형성될 수 있다. 외부벽부(540a,540a)의 대략 중앙부위는 그루브(542a, 542b) 및 그루브(542c, 542d)를 분리하기 위한 스토퍼(544a, 544b)로서 형성된다.
도 37에 도시된 바와 같이, 복수의 볼 부재(구름부재)(546a 내지 546d)는 그루브(542a 내지 542d)와 그루브(523) 사이에 구름가능하게 삽입된다. 볼 부재(546a 내지 546d)는 홀더(534)의 그루브(542a 내지 542d)의 길이 방향을 따라서 구름가능하고, 그 변위범위는 스토퍼(544a, 544b)에 의하여 제한된다.
탄성을 가지는 금속판과 같은 재료로 형성되는 리테이너(유지부재)(552)는홀더(534)와 덮개부(520) 사이에 제공된다. 리테이너(552)의 측부(554a,554b)는 홀더(534)의 외부벽부(540a,540b)와 측만곡부(522a,522b) 사이에 삽입되도록 굽혀진다(도 36 및 도 37 참조).
2개의 구멍(556a,556b)은 리테이너(552)의 하나의 측부(554a)를 통하여 형성된다. 구멍(556c,556d)은 다른 하나의 측부(554b)를 통하여 형성된다. 볼 부재(546a 내지 546d)는 각각 구멍(556a 내지 556d)에 끼워맞춤된다. 본 실시예에서, 구멍(556a,556b) 사이의 이격거리는, 하나의 볼 부재(546b)가 스토퍼(544a)에 대항하여 인접될 때, 다른 하나의 볼 부재(546a)가 그루브(542b)로부터 맞물림해제되지 않도록 선택된다. 구멍(556c,556d) 사이의 이격거리는 상기된 바와 동일한 방식으로 설정된다.
볼 부재(546a 내지 546d)는 리테이너(552)의 탄성에 의하여 그루브(542a 내지 542d)를 향하여 가압된다. 따라서, 등속 유니버설 조인트(500)가 조립될 때, 볼 부재(546a 내지 546d)는 항상 그루브(542a 내지 542d)와 맞물림 상태에서 유지되고, 볼 부재(546a 내지 546d)는 그루브(542a 내지 542d)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 등속 유니버설 조인트(500)는 전체적으로 용이하게 조립된다.
길이방향으로 또한 측방향으로 배열되는 복수의 윤활그루브(558)가 교차되도록 형성되거나(도 42a 참조), 또는 만곡된 형상으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 복수의 윤활그루브(560)가 예를 들어 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)와 표면-대-표면 접촉되는 트러니언(526a 내지 526c)의 외부표면상에서 4 방향으로 형성된다(도 42b 참조). 따라서, 트러니언(526a 내지 526c)과 슬리퍼부재(525a,525b) 사이의 미끄럼부에서 윤활성능을 보다 개선시킬 수 있다.
본 실시예에서, 윤활그루브(558,560)의 위치는 트러니언(526a 내지 526c)의 외부표면으로 제한되지 않는다. 윤활그루브(558,560)는 각각 슬리퍼부재(525a,525b)의 오목부(27) 및 평편한 표면(29)상에 형성될 수 있다.
본 발명의 제9 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(500)는 기본적으로 상기된 바와 같이 구조된다. 이어서, 그 작동이 설명된다.
도시되지 않은 제1 축이 회전될 때, 회전력은 회전방향에 따라 외부컵(512)의 측만곡부(522a,522b)중 어느 하나로부터 볼 부재(546a,546b 또는 546c,546d), 홀더(534), 및 슬리퍼부재(525a(525b))를 통하여 트러니언(526a 내지 526c)으로 전달된다. 따라서, 스파이더(530)는 회전되고, 그 결과 스파이더(530)에 끼워맞춤되는 일단을 가지는 제2 축(514)이 회전된다(도 35 참조).
본 실시예에서, 제2 축(514)이 도시되지 않은 제1 축을 가지는 외부컵(512)의 축선에 대하여 소정각도만큼 기울어질 때, 트러니언(526a 내지 526c)은 제2 축(514)의 경사운동에 따라서 기울어진다.
예를 들어, 도 37에 도시된 바와 같이, 트러니언(526a 내지 526c)이 지점(0)의 중심 주위에서 소정 각도만큼 기울어질 때, 구형으로 형성되는 트러니언(526a 내지 526c)은, 트러니언(526a 내지 526c)의 구형표면이 슬리퍼부재(525a,525b)의 구형 오목부(527)와 표면-대-표면 접촉되는 상태를 유지하는 동안, 슬리퍼부재(525a,525b)의 구형 오목부(527)를 따라서 화살표(C) 방향으로 소정 각도만큼 미끄럼 변위된다. 동시에, 트러니언(526a 내지 526c)은 한쌍의슬리퍼부재(525a,525b)의 평편한 표면(529)과 표면-대-표면 접촉되는 홀더(534)의 인접표면(536a,536b)의 미끄럼표면을 사용하므로써 트러니언(526a 내지 526c)의 축선방향(화살표(F) 방향)을 따라서 미끄럼 변위된다.
도 39를 참조하여, 트러니언(526a 내지 526c)이 외부컵(512)의 축선방향에서 소정 각도만큼 기울어질 때, 트러니언(526a 내지 526c)의 구형표면은 홀더(534)의 구멍(532)의 내부 벽부표면(538a,538b)과 점-대-점 접촉 상태에 있다. 따라서, 트러니언(526a 내지 526c)은 홀더(534)에 대하여 지점(0)의 중심 주위에서 화살표(R) 방향으로 소정 각도만큼 기울어진다.
도 40에 도시된 바와 같이, 트러니언(526a 내지 526c)이 축선의 중심(도 40에서 지점(0)) 주위에서 소정 각도만큼 회전될 때, 트러니언(526a 내지 526c)은 원형단면, 홀더(534)의 내부 벽부표면(538a,538b), 및 슬리퍼부재(525a, 525b)의 구형 오목부(527)를 가지도록 형성되는 트러니언(526a 내지 526c)의 외주면의 미끄럼표면을 이용하여 지점(0)의 중심 주위에서 화살표(D) 방향으로 소정 각도만큼 회전변위된다. 따라서, 바람직하지 않은 힘이 트러니언(526a 내지 526c)에 작용되지 않고, 트러니언(526a 내지 526c)은 원활하게 회전된다. 상기된 바와 같이, 트러니언(526a 내지 526c)은 외부컵(512)에 대하여 경사가능하게 된다.
트러니언(526a 내지 526c)은 상기된 바와 같이 외부컵(512)에 대하여 경사가능하게 제공된다. 따라서, 구성요소 사이의 간극은 제1 축 및 제2 축(514) 사이의 작동각도가 증가될 때조차도 증가되지 않는다. 그러므로, 백래시로부터 초래되는 비트음 및 회전의 방향에서의 진동의 발생이 회피되는 것이 가능하다.
트러니언(526a 내지 526c)이 기울어질 때, 트러니언(526a 내지 526c)이 가이드그루브(518a 내지 518c)를 따라서 변위된다면, 볼 부재(546a 내지 546d)는, 리테이너(552)의 구멍(556a 내지 556d)에 의하여 유지되는 동안, 외부컵(512)의 측부상에 배치되는 그루브(523) 및 홀더(534)의 측부상에 배치되는 그루브(542a 내지 542d) 서로 대향되는 양 표면을 따라서 구른다. 그러므로, 트러니언(526a 내지 526c)상에 발휘되는 유도배분력은 볼 부재(546a 내지 546d)의 구름저항만을 포함한다. 따라서, 트러니언(526a 내지 526c)은 보다 적은 저항으로 경사운동 및 변위를 이룰 수 있다.
이러한 과정에서, 도 40에 도시된 바와 같이, 복수의 볼 부재(546b,546d) 중 어느 하나는 스토퍼(544a,544b)에 대항하여 인접되고, 그 변위범위는 스토퍼(544a, 544b)에 의하여 제한된다. 각각의 볼 부재(546a 내지 546d)는 리테이너(552)의 구멍(556a 내지 556d)과 맞물림되고, 각각의 볼 부재(546a 내지 546d)의 상대위치가 결정된다.
이러한 배열에서, 볼 부재(546a 내지 546d)가 그루브(542a 내지 542d)의 측부 중 하나를 향하여 변위될 때(예를 들어, 화살표(E) 방향)조차도, 홀더(534)의 인접표면(536a,536b)상에서 트러니언(526a 내지 526c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(546a,546b) 사이 및 볼 부재(546c,546d) 사이에 항상 위치된다. 그러므로, 홀더(534)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(546a 내지 546d)에 의하여 지지된다.
이러한 과정동안, 볼 부재(546a,546c)는 홀더(534)의 단부로부터 약간 돌출된다. 그렇지만, 볼 부재(546a,546c)가 리테이너(552)에 의하여 유지되기 때문에, 볼 부재(546a,546c)는 그루브(542a,542c)로부터 맞물림해제되지 않는다. 그러므로, 홀더(534)의 길이가 상대적으로 짧더라도, 홀더(534)는 외부컵(512)에 대하여 긴 변위범위를 가질 수 있다.
이어서, 본 발명의 제10 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(580)가 도 43에 도시된다. 이어지는 설명 및 도면에서, 제9 실시예에서 설명된 바와 동일한 구성요소는 동일한 부재번호로 지정되고, 그 상세한 설명은 생략된다. 제9 실시예에서의 기능 및 효과는 제10 실시예에서 설명된 기능 및 효과와 유사하다. 그러므로, 상이한 기능 및 효과만이 이하 설명되고, 그 상세한 설명은 생략된다.
등속 유니버설 조인트(580)는 리테이너(552)가 사용되지 않는 제9 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(500)와는 상이하며, 복수의 볼 부재(546a 내지 546d)는 홀더(582)의 그루브(583a 내지 583d) 및 가이드그루브(518a 내지 518c)상에 제공되는 V자형 단면을 가지는 그루브(523)에 의하여 구름가능하게 유지된다.
즉, 그루브(583a,583b)는 홀더(582)의 하나의 외부벽부(540a)상에 형성되고, 그루브(583c,583d)는 다른 하나의 외부벽부(540b)상에 형성된다. 외부벽부(540a, 540b)의 중앙부위 및 양단부는 스토퍼(584a 내지 584f)로서 형성된다. 그러므로, 그루브(583a,583b) 및 그루브(583c,583d)는 각각 스토퍼(584b,584e)에 의하여 분리된다. 하나의 볼 부재(546a 내지 546d)는 각각의 그루브(583a 내지 583d)에서 구름가능하게 제공된다.
도 43에 명백하게 도시된 바와 같이, 외부컵(512)의 외주방향(도 43에서 화살표(P,Q) 방향)으로 힘이 트러니언(526a 내지 526c)에 적용될 때, 홀더(582)의 인접표면(536a,536b)상에서 트러니언(526a 내지 526c)에 의하여 발휘되는 힘은 볼 부재(546a, 546b) 사이 및 볼 부재(546c,546d) 사이에 항상 위치된다. 그러므로, 홀더(582)는 양호하게 균형잡힌 방식으로 볼 부재(546a 내지 546d)에 의하여 지지된다. 결과적으로, 도 43을 참조하여, 홀더(582)는 도시되지 않은 축선이 항상 측만곡부(522a, 522b)에 평행하도록 유지되고, 홀더(582)는 예를 들어 홀더(582)의 변형 또는 볼 부재(546a 내지 546d) 주위의 간극에 근거하여 야기되는, 화살표(P) 또는 화살표(Q) 방향으로의 기울어짐이 회피된다.
이어서, 본 발명의 제11 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(600)가 도 44에 도시된다. 제11 실시예는 리테이너(552)를 사용하지 않는 도 43에 도시된 실시예와 동일하며, 복수의 볼 부재(546a 내지 546d)는 홀더(602)의 그루브(603a 내지 603b)와 가이드 그루브(518a 내지 518c)상에 제공되는 V자형 단면을 가지는 그루브(523)에 의하여 구름가능하게 유지된다.
그루브(603a,603b)는 각각 등속 유니버설 조인트(600)의 홀더(602)의 외부벽부(540a,540b)상에 형성된다. 세개의 볼 부재(총 6개의 볼 부재)(606a 내지 606f)는 각각 그루브(603a,603b)와 맞물림된다. 스토퍼(604a 내지 604d)는 그루브(603a,603b)를 구성하는 벽부의 양단부에 형성된다. 따라서, 볼 부재(606a 내지 606f)의 변위는 스토퍼(604a 내지 604d)에 의하여 제한되고, 볼 부재(606a 내지 606f)는 그루브(603a,603b)로부터 맞물림해제되지 않는다. 하나의 측부상에 배치되는 그루브(603a(603b))에 대하여 제공되는 볼 부재(606a 내지 606c(606d 내지606f))의 개수는 3개로 제한되지 않는다. 볼 부재는 2개 이상의 복수의 개체로서 제공된다.
예를 들어, 그루브(603a,603b)내에 제공되는 볼 부재(606a 내지 606f)의 개수가 6개(3개는 평행하게 하나의 측부상에 제공된다)로 설정되는 경우에 대한 설명이 도 44를 참조하여 이루어진다.
등속 유니버설 조인트(600)에서, 외부컵(512)의 외주방향으로의 힘이 트러니언(526a 내지 526c)에 적용될 때, 트러니언(526a 내지 526c)은 홀더(602)의 인접표면(536a,536b)상의 지점(M)을 가압시킨다.
그렇지만, 볼 부재(606a 내지 606f)가, 예를 들어, 화살표(E) 방향으로 그루브(603a,603b)의 단부를 향하여 변위되고, 볼 부재(606a,606d)는 하나의 스토퍼(604a,604c)에 대항하여 인접될 때, 볼 부재(606c,606f)의 중심은 지점(M)에 대하여 다른 스토퍼(604b,604d)의 측에 위치된다.
그러므로, 트러니언(626a 내지 626c)의 가압력이 홀더(602)상에 작용되더라도, 홀더(602)는 6개의 볼 부재(606a 내지 606f)의 도움으로 양호하게 균형잡힌 방식으로 지지된다. 결과적으로, 도 44를 참조하여, 측만곡부(522a,522b) 및 홀더(602)의 도시되지 않은 축선은 항상 서로 평행하도록 유지된다.
예를 들어, 도 44에 도시된 배열에 따라, 홀더(602)가 하나의 측부상에 2개씩 배치되는 모두 4개의 볼 부재(606a 내지 606d)를 사용하므로써 지지되더라도, 부하는 홀더(602)의 내측으로부터 홀더(602)에 작용되어, 홀더(602)의 하나의 측부 상에 배치되는 볼 부재(606b(606a))상의 반작용력에 의하여 홀더(602)에 작용되는각모멘트(도시생략)는 홀더(602)의 다른 하나의 측부상에 배치되는 볼 부재(606d(606e))상의 반작용력(도시생략)에 의하여 방해된다. 따라서, 홀더(602)는 기울어지지 않는다.
도 43 및 도 44에 도시된 실시예에서는, 볼 부재(546a 내지 546d, 606a 내지 606f)를 유지하기 위한 리테이너(552)를 이용할 필요가 없다. 따라서, 부품의 개수가 감소되고, 제조비용을 더 절감시킬 수 있다.
상기 설명된 실시예에서, 각각의 등속 유니버설 조인트가 3개의 트러니언(526a 내지 526c)을 구비하는 트리포드 타입 등속 유니버설 조인트(500,580,600)를 이용하여 설명이 이루어졌다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 본 발명은 물론 예를 들어 도 45에 도시된 바와 같은 2개의 트러니언(526a,526b)을 구비하는 바이포드 타입 등속 유니버설 조인트(500a)에도 적용가능하다.
이어서, 본 발명의 제12 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(700)가 도 46에 도시된다.
등속 유니버설 조인트(700)는 개구를 가지며 도시되지 않은 제1 축의 일단에 일체로 연결되는 원통형 외부컵(외부부재)(712), 및 제2 축(714)의 일단에 고정되고 외부컵(712)의 구멍에 수용되는 내부부재(716)로 이루어진다.
도 47에 도시된 바와 같이, 축선방향으로 연장되고 각각 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 가이드그루브(718a 내지 718c)는 외부 컵(712)의 내주면상에 형성된다. 가이드그루브(718a 내지 718c)는 이하 설명되는트러니언의 축선방향에 제공되는 제1 만곡표면(720), 및 트러니언의 축선에 수직인 방향에서 서로 대향되게 제공되는 제1 만곡표면(720)의 양측부상에 제공되는 한쌍의 제2 만곡표면(722a,722b)으로 이루어진다. 각각의 제2 만곡표면(722a,722b)은 소정 곡률반경을 가지는 둥근 원호형상으로 형성되는 단면을 가진다.
링형 스파이더(724)는 제2 축(714)에 밖에서 끼워맞춤된다. 각각 가이드그루브(718a(718b,718c))를 향하여 연장되고 축선의 중심 주위에서 120도 만큼 서로 떨어져 이격되는 3개의 트러니언(726a(726b,726c))은 스파이더(724)의 외주면상에 일체로 형성된다. 각각의 트러니언(726a(726b,726c))은 칼럼형상을 가지도록 형성된다.
도 49에 도시된 바와 같이, 트러니언(726a(726b,726c))의 외주면을 에워싸는 4변형 홀더(미끄럼이동부재)(728)는 트러니언(726a(726b,726c))에 대하여 제공된다. 사각형 단면을 가지며 트러니언(726a(726b,726c))의 외주면과 선-대-선 접촉되는 구멍(730)은 홀더(728)의 중앙 부위에 형성된다. 복수의 볼 부재를 위한 구름표면으로서 기능하는 한쌍의 신장된 그루브(734a,734b)는 홀더(728)의 서로 대향되는 양측표면상에 형성되는 한편, 소정 이격거리만큼 분리된다. 신장된 그루브(734a,734b)는 가이드그루브(718a 내지 718c)의 축선에 평행하게 연장되도록 형성 되는 V자형 단면을 가진다. 볼 부재(732)의 구름 변위를 제한하는 스토퍼(736)는 신장된 그루브(734a, 734b)의 일단에 형성된다.
]형 단면을 가지도록 구부러지는 리테이너(유지부재)(738)는 홀더(728)상에 제공된다. 복수의 볼 부재(732)는, 리테이너(738)의 굽힘부(740)를 통하여 형성되고 볼 부재(732)의 직경보다 작은 직경을 가지는 원형 구멍(742) 및 홀더(728)의 신장된 그루브(734a,734b)에 의하여 회전가능하게 유지된다.
리테이너(738)의 구멍(742)으로부터 노출되는 볼 부재(732)와 맞물림되는 한쌍의 판스프링(조정부재)(744a,744b)은 외부컵(712)의 서로 대향되는 제2 만곡표면(722a,722b)에 설치된다. 각각의 판스프링(744a,744b)은 가이드그루브(718a 내지 718c)를 따라서 소정 길이를 가지도록 형성되고, 그 단면은 소정 곡률반경을 가지는 둥근 원호형상으로 형성된다. 판스프링(744a,744b)은 제2 만곡표면(722a,722b)의 상하단부에 형성되는 한쌍의 맞물림 그루브(746a,746b)(도 48 참조)에 의하여 고정된다. 본 실시예에서, 판스프링(744a,744b)의 만곡된 내부 벽표면(748)은 볼 부재(732)를 위한 구름표면으로서 기능한다.
초승달형 단면을 가지는 고무부재(750a,750b)는 판스프링(744a,744b)과 제2 만곡표면(722a,722b) 사이에 삽입된다. 고무부재(750a,750b)의 탄성력은 하나의 유니트내에 고무부재(750a,750b) 및 판스프링(744a,744b)을 일체로 형성시키므로써 판스프링(744a,744b)으로 더해진다. 고무부재(750a,750b)는 예를 들어 천연고무 및 합성고무를 포함하는 탄성재료로 형성된다.
도 49에 도시된 바와 같이, 한쌍의 판스프링(744a,744b)은 서로 대향되는 좌우의 제2 만곡표면(722a,722b)에 상응하는 분리 몸체로서 형성될 수 있다. 선택적으로, 도 50에 도시된 바와 같이, 서로 하나의 단부를 연결하는 연결부(752)를 구비하므로써 일체 방식으로 형성되는 판스프링(754)을 이용할 수 있다. 일체로 형성되는 판스프링(754)의 사용은 조립이 편리하게 수행된다는 장점이 있다.
본 발명의 제12 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(700)는 기본적으로 상기된 바와 같이 구조된다. 이어서, 그 작동, 기능, 및 효과가 설명된다.
우선, 등속 유니버설 조인트(700)의 조립단계가 설명된다.
고무부재(750a,750b)는 외부컵(712)의 가이드그루브상에 형성되는 좌우의 제 2 만곡표면(722a,722b)을 따라서 삽입된다. 그런 다음, 판스프링(744a, 744b)은 가이드그루브(718a 내지 718c)의 축선방향을 따라서 설치된다. 홀더(728)로 설치되는 트러니언(726a 내지 726c) 및 리테이너(738)에 의하여 유지되는 볼 부재는 가이드그루브(718a 내지 718c)를 따라서 삽입된다. 이러한 과정동안, 서로 대향되는 제2 만곡표면(722a,722b) 사이의 이격거리(W)가 일정 치수오차를 가지는 소정 값으로 설정되지 않는다고 하더라도, 볼 부재(732)를 위한 구름표면으로서 기능하는 한쌍의 판스프링(744a,744b) 사이의 이격거리(U)는 도 48에 도시된 화살표(X) 방향을 따라서 휨가능한 판스프링(744a,744b) 및 고무부재(750a,750b)의 탄성력의 도움으로 소정 값으로 조정된다.
선택적으로, 도 51에 도시된 바와 같이, 배열은 고무부재(750a,750b)가 판스프링(744a,744b)과 제2 만곡표면(722a,722b) 사이의 공간(756)을 제공하기 위해서 생략되어 이격거리(U)가 판스프링(744a,744b)의 탄성력만을 이용하여 조정되도록 만들어질 수 있다.
이어서, 제12 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(700)의 작동의 윤곽이 설명된다.
도시되지 않은 제1 축이 회전될 때, 회전력은 외부컵(712)을 통하여 내부부재(716)로 전달된다. 따라서, 제2 축(714)은 트러니언(726a 내지 726c)의 도움으로 소정 방향으로 회전된다.
즉, 외부컵(712)의 회전력은 가이드그루브(718a(718b,718c))를 따라서 변위 가능한 판스프링(744a,744b)과 점-대-점 접촉되는 볼 부재(732)로 전달된다. 계속해서, 회전력은 볼 부재(732)와 점-대-점 접촉되는 홀더(728)를 통하여 트러니언(726a (726b,726c))으로 전달된다. 따라서, 트러니언(726a (726b,726c))과 맞물림되는 제2 축(714)이 회전된다.
상기된 바와 같이, 제 12 실시예에서, 볼 부재(732)는 외부컵(712)의 내부 벽표면상에 형성되는 제2 만곡표면(722a,722b)과 직접 접촉하지는 않는다. 판스프링(744a,744b)의 만곡된 내부 벽표면은 볼 부재(732)를 위한 구름표면으로서 기능한다. 따라서, 제2 만곡표면(722a,722b) 사이의 이격거리(W)가 외부컵(712)에 대한 가공정밀도에 따른 일정 치수오차를 포함하더라도, 판스프링(744a, 744b) 사이의 이격거리(U), 즉 볼 부재(732)를 위한 구름표면 사이의 이격거리(U)는 고무부재(750a,750b) 및 판스프링(744a,744b)의 탄성력의 도움으로 소정 값으로 조정된다.
그러므로, 제12 실시예에서, 예를 들어 외부컵(712)의 구름표면 사이의 이격거리에서의 치수오차에 의하여 야기되는 헐거움의 발생 및 볼 부재(732)상의 큰 부하의 작용과 같은, 다양한 불편함이 회피될 수 있다. 결과적으로, 제1 축의 회전력을 제2 축(714)의 측부로 원활하게 전달하는 것이 가능하다.
나아가서, 제12 실시예에서, 판스프링(744a,744b)은 판스프링(744a,744b)과 볼 부재(732) 사이에서 발생되는 접촉면압력에 의하여 가소화되지 않기에 충분한 경도를 가진다. 그러므로, 외부컵(712)의 내부 벽표면상에서 구름표면에 대한 열 처리를 수행할 필요가 있는 종래기술과 비교하여 제조비용을 절감할 수가 있다.
이어서, 본 발명의 제13 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(760)가 도 52 및 도 53에 도시된다. 상기 설명된 제12 실시예에 설명된 바와 동일한 구성요소는 동일한 부재번호로 지정되며, 그 상세한 설명은 생략된다.
등속 유니버설 조인트(760)는 트러니언(762)이 구형으로 형성되고, 스프링부재(766)가 다양한 곡률반경을 가지는 단면형상인 만곡부(764)를 구비하고, 만곡부(764)가 볼 부재(732)를 위한 구름표면으로서 기능하도록 형성되는 점에서 상기 설명된 제12 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(700)와는 다르다. 부재번호(768a, 768b)는, 각각 구형 오목부가 트러니언(762)에 상응하게 형성되는 내부 벽표면을 가지고 또한 평편한 표면형상을 가지도록 형성되는 외부벽부를 가지는 한쌍의 슬리퍼부재를 표시한다.
상기 설명된 제12 실시예 및 제13 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(700,760)는 3개의 트러니언(726a(726b,726c))을 구비하는 트리포드 타입의 등속 유니버설 조인트를 이용하여 설명된다. 그렇지만, 본 발명은 그것으로 제한되지 않는다. 본 발명은 물론 도 54에 도시된 바와 같은 바이포드 타입 등속 유니버설 조인트(770)에도 적용될 수 있다.

Claims (52)

  1. 축선방향을 따라서 연장되며 내주면상에 소정 이격거리만큼 서로로부터 떨어져 이격되는 복수의 가이드그루브(18a 내지 18c)를 구비하고 하나의 전동축에 연결되는 원통형 외부부재(12), 및 상기 외부부재(12)의 개방된 내부 중공 공간내로 삽입되고 다른 하나의 진동축에 연결되는 내부부재(16)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    구형으로 형성되고 상기 가이드그루브(18a 내지 18c)를 향하여 확장된 복수의 트러니언(26a 내지 26c);
    상기 가이드그루브(18a 내지 18c)의 서로 마주하는 측부표면상에 형성되고 상기 외부부재(12)의 상기 축선방향을 따라서 평면형상으로 뻗어 있는 평면부(24): 및
    상기 평면부(24)와 상기 트러니언(26a 내지 26c) 사이에 삽입되고, 상기 트러니언(26a 내지 26c)의 구형표면과 접촉되는 오목부(28,28a)로 형성되는 하나의 측부표면을 가지고, 상기 평면부(24)와 접촉되는 평편한 표면(30)으로 형성되는 다른 하나의 측부표면을 가지는 동일할 형상을 가지는 미끄럼이동부재(22a,22b)의 쌍;으로 이루어지며,
    상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 쌍은 상기 가이드그루브(18a 내지 18c)의 상기 평면부(24) 및 상기 트러니언(26a 내지 26c)의 상기 구형표면에 대하여 미끄럼가능하게 제공되어 있고,
    윤활 그루브(34,36)가 상기 가이드그루브(18a 내지 18c)의 상기 평면부(24)와 접촉되는 상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 상기 평편한 표면(30)상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 상기 오목부(28)는 상기 트러니언(26a 내지 26c)의 상기 구형표면에 상응하는 소정 곡률반경을 가지는 만곡된 형상으로 형성되는 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 상기 오목부(28a)는 단부로부터 중심으로 소정 각도의 선형 기울기를 가지는 V자형단면으로 형성되는 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  4. 제 3 항에 있어서, 관통구멍(32)은 상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 상기 오목부(28a)의 중앙부위를 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  5. 제 1 항에 있어서, 윤활그루브(34,36)는 상기 트러니언(26a 내지 26c)의 상기 구형표면상이나 또는 상기 구형표면과 접촉되는 상기 미끄럼이동부재(22a,22b)의 상기 오목부(28,28a)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  6. 제 1 항에 있어서, 적어도 한 줄 이상의 윤활 그루브(38)가 상기 외부부재(12)의 상기 축선방향에 평행하게 상기 가이드그루브(18a 내지 18c)의 상기 평면부(24)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  7. 원통형으로 형성되고, 내주면상에 축선방향을 따라서 뻗어 있는 복수의 가이드그루브(18a 내지 18c)를 구비하며, 하나의 전동축에 연결되는 외부부재(112), 및 상기 외부부재(112)의 내측으로 삽입되고 다른 하나의 전동축에 연결되는 내부부재(116)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    상기 내부부재(116)상에 제공되고 상기 가이드그루브(118a 내지 118c)를 향하여 뻗어 있는 복수의 트러니언(126a 내지 126c)으로 형성되는 스파이더부(130);
    상기 내부부재(116)에 대하여 제공되고 상기 트러니언(126a 내지 126c)을 삽입하기 위한 구멍(132)으로 형성되는 홀더(134,182,202);
    상기 홀더(134,182,202)의 외부벽부(140a,140b)와 상기 가이드그루브(118a 내지 118c) 사이에서 구름가능하게 삽입되는 구름부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f); 및
    상기 홀더(134,182,202)의 상기 구멍(132)을 형성하기 위한 벽표면(138a, 138b)과 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 외주 사이의 갭내로 삽입되고, 상기 벽 표면(138a,138b) 및 상기 트러니언(126a 내지 126c)을 서로로부터 이격시키는 방향으로 가압시키고, 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 상기 외주와 미끄럼가능하게 접촉되는 스프링부재(148);로 이루어지고,
    상기 트러니언(126a 내지 126c)은 컬럼형상을 가지고, 상기 트러니언(126a 내지 126c)은 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 축선에 수직인 방향으로 돌출되는 돌출부(167a,167b)를 구비하고 있으며,
    상기 홀더(134,182,202)의 상기 구멍(132)과 미끄럼가능하게 접촉되는 구형 표면(168a,168b)은 상기 돌출부(167a,167b)의 단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 홀더(134, 182, 202)는 직사각형 단면을 가지는 상기 구멍(132)을 통하여 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 외주면과 선-대-선 접촉 상태로 미끄럼가능하게 접촉되고, 상기 구멍(132)은 상기 가이드그루브(118a 내지 118b)에 평행하게 또한 서로 대향되게 형성되는 한쌍의 인접표면(136a, 136b), 및 상기 인접표면(136a, 136b)에 수직으로 또한 서로 대향되게 형성되는 한쌍의 벽표면(138a, 138b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 구름부재는 복수의 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f)로 이루어지고, 상기 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f)는 상기 홀더(134,182,202)와 상기 가이드그루브(118a 내지 118c) 사이에 구름가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  10. 제 7 항에 있어서, 한쌍의 서로 마주하는 만곡표면(122a, 122b)은 상기 가이드그루브(118a 내지 118c)를 형성하기 위한 벽부상에 형성되고, 복수의 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f)는 상기 홀더(134,182,202)의 상기 외부벽부상에 형성되는 그루브(142a 내지 142d, 183a 내지 183d, 203a, 203b)와 상기 만곡표면(122a,122b) 사이에 구름가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 볼 부재(146a 내지 146d)와 맞물림되는 구멍(156a 내지 156d)이 형성되는 리테이너(152)는 상기 홀더(134)에 대하여 제공되고, 상기 리테이너(152)는 하나의 트러니언(126a 내지 126c)에 대하여 제공되는 상기 복수의 볼 부재(146a, 146d)의 상대 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 리테이너(152)는 탄성적이고, 상기 홀더(134)를 향하여 상기 볼 부재(146a 내지 146d)를 가압하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 홀더(134)는 상기 홀더(134)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(140a,140b)를 가지고, 상기 볼 부재(146a 내지 146b)의변위 범위를 제한하는 스토퍼(144a,144b)는 상기 외부벽부(140a,140b)의 중앙부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 홀더(202)는 상기 홀더(202)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(140a,140b)를 가지고, 상기 볼 부재(206a 내지 206f)의 변위 범위를 제한하는 스토퍼(204a 내지 204d)는 각각 상기 외부벽부(140a,140b)의 양단부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 홀더(182)는 상기 홀더(182)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(140a,140b)를 가지고, 상기 볼 부재(146a 내지 146d)의 변위 범위를 제한하는 스토퍼(184a 내지 184f)는 각각 상기 외부벽부(140a,140b)의 중앙부위 및 양단부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 볼 부재(206a 내지 206f)가 상기 홀더(202)의 상기 외부벽부(140a,140b)의 상기 양단에 제공되는 상기 스토퍼중 하나를 향하여 변위될 때, 다른 하나의 스토퍼의 측부상의 상기 볼 부재는 상기 다른 하나의 스토퍼를 향하여 상기 외부벽부(140a, 140b)의 중앙으로부터 빗나가는 부위에 배치되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  17. 제 8 항에 있어서, 상기 구멍(132)을 통하여 상기 트러니언(126a 내지 126c)내로 삽입되는 상기 홀더(134,182,202)는 상기 홀더와 상기 가이드그루브(118a 내지 118c) 사이에 구름가능하게 제공되는 상기 복수의 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f)의 구름운동의 작용하에 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 변위를 따르면서 일체적으로 변위되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  18. 제 17 항에 있어서, 힘이 상기 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f), 상기 홀더(134,182,202), 및 상기 트러니언(126a 내지 126c)을 통하여 전달될 때, 상기 힘의 작용벡터는 항상 동일한 선상에 있고, 상기 볼 부재(146a 내지 146d, 206a 내지 206f)의 중심과 상기 트러니언(126a 내지 126c)의 축선의 중심 사이의 이격거리는 항상 일정한 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  19. 원통형으로 형성되고, 내주면상에 축선방향을 따라서 뻗어 있는 복수의 가이드그루브(318a 내지 318c)를 구비하며, 하나의 전동축에 연결되는 외부부재(312), 및 상기 외부부재(312)의 내측으로 삽입되고 다른 하나의 전동축에 연결되는 내부 부재(316)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    상기 내부부재(316)상에 제공되고 상기 가이드그루브(318a 내지 318c)를 향하여 확장되는 복수의 트러니언(326a 내지 326c);
    상기 내부부재(316)에 대하여 제공되고 상기 트러니언(326a 내지 326c)을 삽입시키기 위한 구멍(332)으로 형성되는 홀더(334,382,402);
    상기 홀더(334,382,402)의 외부벽부와 상기 가이드그루브(318a 내지 318c)사이에 구름가능하게 삽입되는 구름부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f); 및
    상기 트러니언(326a 내지 326c)에 외부적으로 또한 미끄럼가능하게 끼워맞춤 되고, 외주상에, 각각 상기 홀더(334,382,402)의 상기 구멍(332)과 표면-대-표면 접촉을 위한 한쌍의 평면부(335a,335b) 및 상기 홀더(334,382,402)의 상기 구멍과 점-대-점 접촉을 위한 한쌍의 구형표면부(337a,337b)로 형성되는 미끄럼이동부재(331);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 미끄럼이동부재는 링형 슬리퍼부재(331)로 구성되고, 상기 슬리퍼부재(331)는 컬럼형상을 가지도록 형성되는 상기 트러니언(326a 내지 326c)의 외주방향 및 축선방향을 따라서 상대적으로 미끄럼가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 홀더(334, 382, 402)의 상기 구멍(332)은 직사각형 단면을 가지도록 형성되며, 상기 미끄럼이동부재(331)의 상기 한쌍의 평면부(335a,335b)와 표면-대-표면 접촉을 위한 한쌍의 인접표면(336a,336b) 및 상기 미끄럼이동부재(331)의 상기 한쌍의 구형부(327a,337b)와 점-대-점 접촉을 위한 한쌍의 벽부표면(338a,338b)으로 이루어지고, 상기 홀더(334,382,402)는 상기 한쌍의 벽부표면(338a,338b) 및 상기 한쌍의 인접표면(336a,336b)을 통하여 상기 미끄럼이동부재(331)에 대해 상대적으로 미끄럼가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 구름부재는 복수의 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)로 이루어지고, 상기 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)는 상기 홀더(334,382,402)와 상기 가이드그루브(318a 내지 318c) 사이에 구름가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 가이드그루브(318a 내지 318c)를 따라서 구르는 상기 구름부재(346a 내지 346d)를 회전가능하게 유지하기 위한 유지부재(352)는 상기 홀더(334)와 상기 가이드그루브(318a 내지 318c) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 가이드그루브(318a 내지 318c)는 한쌍의 서로 마주하는 만곡표면(322a,322b)을 가지고, 상기 홀더(334,402)의 하나의 측부표면 및 상기 만곡표면(322a,322b)의 구름표면상에서 구르는 복수의 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)는 상기 홀더(334,402)와 상기 만곡표면(322a,322b) 사이의 갭내에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 유지부재는 상기 구름부재(346a 내지 345d)와 맞물림되는 구멍(356a 내지 356d)으로 형성되는 리테이너(352)로 구성되고, 상기 리테이너(352)는 상기 트러니언(326a 내지 326c)의 각각에 대하여 제공되는 복수의 볼부재(346a 내지 346d)의 상대 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 리테이너(352)는 탄성적이고, 상기 홀더(334)를 향하여 상기 볼 부재(346a 내지 346d)를 가압하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  27. 제 19 항에 있어서, 상기 홀더(334)는 상기 홀더(334)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(340a,340b)를 가지고, 상기 볼 부재(346a 내지 346d)의 변위 범위를 제한하는 스토퍼(344a,344b)는 상기 외부벽부(340a,340b)의 중앙부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  28. 제 19 항에 있어서, 상기 홀더(402)는 상기 홀더(402)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(340a,340b)를 가지고, 상기 볼 부재(406a 내지 406f)의 변위 범위를 제한하는 스토퍼(404a, 404b)는 상기 외부벽부(340a,340b)의 양단부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  29. 제 19 항에 있어서, 상기 홀더(382)는 상기 홀더(382)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부(340a,340b)를 가지고, 상기 볼 부재(346a 내지 346d)의 변위 범위를 제한하는 스토퍼(384a 내지 384f)는 각각 상기 외부벽부(340a,340b)의중앙부위 및 양단부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 복수의 볼 부재(406a 내지 406f)가 상기 홀더(402)의 상기 외부벽부의 상기 양단에 제공되는 상기 스토퍼중 하나를 향하여 변위될 때, 다른 하나의 스토퍼의 측부상의 상기 볼 부재는 상기 다른 하나의 스토퍼를 향하여 상기 외부벽부의 중앙으로부터 빗나가는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  31. 제 19 항에 있어서, 상기 미끄럼이동부재(331)를 통하여 상기 트러니언(326a 내지 326c)내로 삽입되는 상기 홀더(334,382,402)는 상기 홀더와 상기 가이드그루브(318a 내지 318c) 사이에 구름가능하게 제공되는 상기 복수의 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)의 구름운동의 작용하에 상기 트러니언(326a 내지 326c)의 변위를 따르면서 일체적으로 변위되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  32. 제 31항에 있어서, 힘이 상기 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f), 상기 홀더(334,382,402), 상기 미끄럼이동부재(331), 및 상기 트러니언(326a 내지 326c)을 통하여 전달될 때, 상기 힘의 작용벡터는 항상 동일한 선상에 있고, 상기 볼 부재(346a 내지 346d, 406a 내지 406f)의 중심과 상기 트러니언(326a 내지 326c)의 축선의 중심 사이의 이격거리는 항상 일정한 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  33. 원통형으로 형성되고, 내주면상에 축선방향을 따라서 뻗어 있는 복수의 가이드그루브(518a 내지 518c)를 구비하며, 하나의 전동축에 연결되는 외부부재(512), 및 상기 외부부재(512)의 내측으로 삽입되고 다른 하나의 전동축에 연결되는 내부 부재(516)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    구형으로 형성되고 상기 가이드그루브(518a 내지 518c)를 향하여 확장되는 복수의 트러니언(526a 내지 526c);
    상기 트러니언(526a 내지 526c)을 삽입하기 위한 구멍(532)을 통하여 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 외주 주위에 형성되는 홀더(534,582,602);
    상기 가이드그루브(518a 내지 518c)를 따르는 구름운동을 위하여, 상기 홀더(534,582,602)와 상기 외부부재(512)의 내주면 사이에 제공되는 복수의 구름부재(546a 내지 546d); 및
    상기 트러니언(526a 내지 526c)과 상기 홀더(534,582,602) 사이에서 유지되고 각각 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 상기 구형표면 및 상기 홀더(534,582,602)의 상기 구멍(532)을 구성하기 위하여 벽부표면(536a,536b)과 표면-대-표면 접촉되도록 형성되는 미끄럼이동부재(525a,525b)의 쌍;으로 이루어지며,
    상기 미끄럼이동부재의 쌍은 각각 동일한 형상 또는 상이한 형상을 가지는 한쌍의 슬리퍼부재(525a,525b)로 구성되고, 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 구형 표면과 표면-대-표면 접촉되기 위한 오목부(527)는 상기 슬리퍼부재(525a,525b)의하나의 측부표면상에 형성되고, 상기 홀더(534,582,602)의 상기 구멍(522)의 벽부 표면(536a,536b)과 표면-대-표면 접촉되기 위한 평편한 표면(529)은 상기 하나의 측부표면에 대향되는 측부상에 배치되는 다른 하나의 측부표면상에 형성되어 있으며,
    상기 슬리퍼부재(525a,525b)의 상기 오목부(527a)는 단부로부터 중심으로 소정 각도의 선형 기울기를 가지는 V자형단면으로 형성되는 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 슬러퍼부재의 쌍은 서로 대향되게 제공되는 한편 사이에 삽입되는 상기 트러니언(526a 내지 526c)으로, 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 축선의 중심을 통과하는 직선상에서 소정의 이격거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 슬리퍼부재(525a, 525b)의 상기 오목부(527)는 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 상기 구형표면에 상응하는 소정 곡률반경을 가지는 만곡된 형상으로 형성되는 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  36. 제 33 항에 있어서, 관통구멍(531)은 상기 슬리퍼부재(525a, 525b)의 상기 오목부(527a)의 중앙부위를 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  37. 제 33 항에 있어서, 윤활그루브(558,560)는 상기 구형표면 또는 트러니언(526a 내지 526c)의 상기 구형표면과 표면-대-표면 접촉되기 위해서 상기 슬리퍼부재(525a,525b)의 상기 오목부(527,527a)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  38. 제 33 항에 있어서, 상기 홀더(534,582,602)의 상기 구멍(532)은 직사각형 단면을 가지도록 형성되며, 상기 슬리퍼부재(525a,525b)의 상기 평편한 표면(529)과 표면-대-표면 접촉을 위한 한쌍의 인접표면(536a,536b) 및 상기 트러니언(526a 내지 526c)의 상기 구형표면과 점-대-점 접촉을 위한 한쌍의 벽부표면(538a,538b)으로 이루어지고, 상기 홀더(534,582,602)는 상기 한쌍의 벽부표면(538a,538b) 및 상기 한쌍의 인접표면(536a,536b)을 통하여 상기 트러니언(526a 내지 526c)에 대해 상대적으로 미끄럼가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  39. 제 33 항에 있어서, 상기 구름부재(546a 내지 546d)를 회전가능하게 유지하기 위한 유지부재(552)는 상기 홀더(534,582,602)와 상기 가이드그루브(518a 내지 518c) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  40. 제 33 항에 있어서, 가이드그루브(518a 내지 518c)를 따라서 뻗어 있는 그루브(523, 542a 내지 542d, 583a 내지 583d, 603a, 603b)는 상기 외부부재(512)의 상기 내주면 및 상기 내주면과 마주하는 상기 홀더(534,582,602)의 외부벽표면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 그루브(523, 542a 내지 542d, 583a 내지 583d, 603a, 603b)는 V자형상, 소정 곡률반경을 가지는 만곡형상, 및 타원형상 중 어느 하나로 형성되는 단면현상을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  42. 제 39 항에 있어서, 상기 유지부재는 상기 구름부재와 맞물림되기 위한 구멍(556a 내지 556d)으로 형성되는 리테이너(552)로 구성되는 한편, 상기 구름부재는 볼 부재(546a 내지 546d)로 이루어지고, 상기 리테이너(552)는 상기 각각의 트러니언(526a 내지 526c)에 대하여 제공되는 상기 복수의 볼 부재(546a 내지 546d)의 상대위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 리테이너(552)는 탄성적이고, 상기 홀더(534)를 향하여 상기 볼 부재(546a 내지 546d)를 가압하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  44. 제 33 항에 있어서, 상기 홀더(534,582,602)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 한쌍의 외부벽부상에 제공되는 스토퍼(544a, 544b, 584a 내지 584f, 604a 내지604d)를 더 포함하며, 볼 부재(546a 내지 546d, 606a 내지 606f)의 변위범위는 상기 스토퍼(544a, 544b, 584a 내지 584f, 604a 내지 604d)에 의하여 제한되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 스토퍼(604a 내지 604d)는 각각 상기 홀더(602)의 외부벽부의 상기 한쌍의 양단부에 제공되고, 상기 복수의 볼 부재(606a 내지 606f)가 상기 스토퍼중 하나를 향하여 변위될 때, 상기 변위의 방향으로 맨 뒤의 위치에서 상기 볼 부재는 다른 하나의 스토퍼를 향하여 상기 외부벽부의 중심으로부터 빗나간 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  46. 축선방향을 따라서 연장되며 내주면상에 소정 이격거리만큼 서로로부터 떨어져 이격되는 복수의 가이드그루브(718a 내지 718c)를 구비하고 하나의 전동축에 연결되는 원통형 외부부재(712), 및 상기 외부부재(712)의 개방된 내부 중공 공간내로 삽입되고 다른 하나의 전동축에 연결되는 내부부재(716)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    상기 내부부재(716)의 변위에 따라 상기 외부부재(712) 내측에 형성되는 구름표면을 따라서 구름운동되기 위한 복수의 구름부재(732), 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 서로 마주하는 하나의 표면 및 다른 하나의 표면을 가지는 상기 구름표면, 및 탄성력의 작용하에서 상기 하나의 표면과 상기 다른 하나의 표면 사이의 이격거리를 조정하는조정부재(744a,744b,754)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 조정부재는 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)의 서로 마주하는 내부벽부에 설치되고 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)를 따라서 뻗어 있는 판스프링(744a,744b,754)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  48. 제 46 항에 있어서, 상기 조정부재는 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)에 설치되고 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)를 따라서 뻗어 있는 고무부재(750a, 750b) 및 판스프링(744a,744b,754)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  49. 축선방향을 따라서 연장되며 내주면상에 소정 이격거리만큼 서로로부터 떨어져 이격되는 복수의 가이드그루브(718a 내지 718c)를 구비하고 하나의 전동축에 연결되는 원통형 외부부재(712), 및 상기 외부부재(712)의 개방된 내부 중공 공간내로 삽입되고 다른 하나의 전동축에 연결되는 내부부재(716)를 갖춘 등속 유니버설 조인트에 있어서, 상기 등속 유니버설 조인트는:
    상기 가이드그루브(718a 내지 718c)를 향하여 확장되는 복수의 트러니언(726a 내지 726c);
    상기 트러니언(726a 내지 726c)에 대하여 잇따른 변위를 이루기 위하여, 상기 트러니언(726a 내지 726c)과 맞물림되는 홀더(728);
    각각 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)의 서로 마주하는 하나의 측부표면 및 다른 하나의 측부표면에 설치되고 상기 가이드그루브의 축선방향을 따라서 뻗어 있는 스프링부재(744a,744b,754,766); 및
    상기 스프링부재(744a,744b,754,766)의 상기 하나의 측부표면의 구름표면(748)상에서의 구름운동을 위하여, 상기 스프링부재(744a,744b,754,766)와 상기 홀더(728) 사이에 제공되는 복수의 볼 부재(732);로 이루어지며,
    상기 구름표면 사이의 이격거리는 상기 스프링부재(744a,744b,754,766)의 탄성력에 따라서 조정가능한 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 스프링부재는 판스프링(744a, 744b, 754, 766)으로 구성되고, 상기 판스프링(744a,744b,754,766)은 상기 가이드그루브(718a 내지 718c)의 상기 서로 마주하는 측부표면에 상응하는 분리개체로서 제공되거나, 또는 상기 판스프링(744a,744b,754,766)은 연결부(752)의 도움으로 일체방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 판스프링(744a, 744b, 754)의 상기 하나의 측부표면은 만곡되도록 형성되고 둥근 원호형상 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  52. 제 50 항에 있어서, 상기 스프링부재(766)의 상기 하나의 측부표면은 복수의 곡률반경을 가지는 복수의 곡선을 결합시킴으로써 설계되는 만곡부(764)를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
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