KR100408595B1 - 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트에 관한 것으로, 이 트라이포드 등속조인트(1)는 내측 둘레에 평행한 평면형상으로 이루어진 안내면(P,Q)을 갖는 3개의 트랙홈(2)이 축방향 등간격으로 형성된 트라이포드 하우징(3)이 구비되고, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)에 3개의 트러니언(4)이 돌출된 스파이더(5)가 삽입설치되며, 상기 스파이더(5)의 각 트러니언(4)의 바깥 둘레에 니이들 로울러(6)와 내측 로울러(7) 및 외측 로울러(8)가 각각 설치되고, 상기 트러니언(4)의 외주 상부에 상기 내측 로울러(7)가 이탈되지 않도록 리테이너(9)와 리테이너링(10)이 조립되는 한편, 상기 트라이포드 하우징(3)의 상/하단 돌출부 및 내경형상을 연결하여 임의의 단경과 장경을 갖는 타원형상이 부여되고, 상기 타원형상의 각 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분 선접촉 혹은 점접촉이 되도록 셋팅함으로써 구동력의 작용으로 인하여 발생되는 외측 로울러(8)의 기울음을 방지함과 더불어 부하를 받지 않는 트라이포드 하우징(3)의 면에서 트랙면(P,Q)과 외측 로울러(8)의 접촉이 일어나지 않도록 된 구조로서, 외측 로울러에 가해지는 회전저항을 저감시킴으로써 등속조인트의 원활한 구동을 도모할 수 있는 것이다.

Description

회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트{A tripod-constant velocity joint for reduction type of a rotation resistance}

본 발명은 차량의 구동축에 설치된 트라이포드식 등속조인트에 관한 것으로, 특히 트라이포드식 등속조인트의 구성요소인 외측 로울러의 기울어짐에 의해 발생되는 외측 로울러의 외면과 트랙면과의 접촉을 방지함으로써 외측 로울러의 회전저항을 저감시킬 수 있도록 한 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트에 관한 것이다.

일반적으로 등속조인트는 앞바퀴 구동차 혹은 전륜구동차(four wheel drivecar) 등에서 종감속 장치에 연결된 구동차축에 설치되어 차량의 바퀴에 동력을 전달하는데 사용되는 것으로, 동력전달시 등속으로 동력을 전달하는 것에 그 특징이 있는 것이다.

상기 등속조인트 중에는 차량의 상하, 좌우의 움직임에 따른 진동을 흡수하도록 된 트라이포드(tripod)식 등속조인트가 있는 바, 상기 트라이포드식 등속조인트는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 내측 둘레에 축방향의 등간격으로 평면의 안내면(P,Q)을 갖는 3개의 트랙홈(101)이 형성된 트라이포드 하우징(102)이 구비되고, 상기 트라이포드 하우징(102)의 트랙홈(101)에 3개의 트러니언(103)이 돌출된 스파이더(104)가 삽입설치되며, 상기 각 트러니언(103)의 바깥 둘레에 니이들 로울러(105)와 내측 로울러(106) 및 외측 로울러(107)가 각각 설치되고, 상기 트러니언(103)의 외주 상부에 내측 로울러(106)가 이탈되지 않도록 리테이너(108)와 리테이너링(109)이 조립된 상태로 설치되는 것이다.

즉, 상기 트라이포드식 등속조인트(110)에 설치된 내측 로울러(106)와 외측 로울러(107)의 작동상태는 도 3에 도시된 바와 같이, 임의의 조인트각(θ)에서 조인트를 회전시키면, 상기 외측 로울러(107)가 트라이포드 하우징(102)의 트랙홈(101)에 마련된 돌출부(111)의 접촉점(O1, O2, O3, O4)에 안내되어, 트라이포드 하우징(102)의 안내면(P,Q)상에서 구름운동을 하게 되고, 이와 동시에 상기 외측 로울러(107)와 내측 로울러(106)는 트러니언(103)상에서 상하방향으로 슬라이딩운동을 하게 되며, 상기 스파이더 중심(Os)은 트라이포드식 등속조인트(110)의 특성상 트라이포드 하우징(102)의 중심(Oh)을 임의의 반경(ro)을 유지한 상태로 선회운동을 하게 되는데, 이를 스파이더 중심(Os)의 궤도운동(orbital motion of spider's center)이라 하는 것이다.

그리고, 도 4는 트라이포드식 등속조인트(110)의 조심운동을 나타낸 상태도로서, 상기 스파이더 중심(Os)이 궤도운동을 하게 되면, 이 스파이더(104)가 트라이포드 하우징(102)의 트랙홈 중심(O)을 기준으로 일정 각도(β) 만큼 기울게 되고, 이러한 스파이더(104)의 기울어짐으로 인하여 트러니언(103)상에 조립되어 있는 상기 내측 로울러(106)도 스파이더(104)와 함께 움직이기 때문에 동일한 각도로 기울게 되는 것이다.

이 경우, 상기 내측 로울러(106)의 외측구면이 상기 외측 로울러(107)의 내측구면에 대하여 상대 슬라이딩운동을 하게 되는데, 이 것은 내측 로울러(106)가 스파이더(104)의 기울어짐을 스스로 흡수하여 조정한다는 의미에서 내측 로울러(106)의 조심운동(self-adjust motion)이라고 하며, 이 때 상기와 같이 기울어진 각도를 스파이더의 조심각(self-adjust angle, β)이라 하는 것이다.

한편, 상기 작동원리에 의해 임의의 조인트각(θ) 및 토오크 상태에서 트라이포드식 등속조인트(110)의 움직임을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이 상기 스파이더 중심(Os)이 궤도운동을 하지 않는 다는 가정하에서, 상기 트라이포드식 등속조인트(110)에 임의의 조인트각(θ) 및 토오크를 주어 회전시키면, 먼저 토오크에 의하여 하중(F)이 트라이포드 하우징(102)의 PCD(pitch circle diameter)상의 트랙홈(101) 중심에서 법선 방향으로 작용하게 되고, 이와 동시에 상기 외측 로울러(107) 및 내측 로울러(106)의 조립체는 스파이더(104)의 트러니언(103)상에서 상하 축방향 운동을 하기 때문에 내측 로울러(106)와 니이들 로울러(105) 사이에 슬라이딩 저항(f2)이 각각 발생하게 되는 것이다.

따라서, 실질적으로 상기 내측 로울러(106)의 내면에 작용하는 구동력은 슬라이딩 저항(f2)과 트랙홈 중심(O)에서 법선방향으로 작용하는 하중(F)을 합한 합성력(F1)이 되고, 이러한 합성력(F1)은 방향각 만큼 기울어진 상태로 내측 로울러(106) 안쪽면에 작용하게 되며, 이 때의 방향각을 접촉각(α)이라 하는 것이다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 내측 로울러(106) 및 외측 로울러(107)의 조립체가 스파이더(104)의 트러니언(103)상에서 상하 축방향운동을 하지 않는 다는 가정하에서, 상기 트라이포드식 등속조인트(110)에 임의의 조인트각(θ) 및 토오크를 주어 회전시키면, 상기 스파이더 중심(Os)이 회전반경(ro)의 크기로 트라이포드 하우징 중심(Oh)을 선회하게 되고, 이러한 선회운동으로 인하여 상기 외측 로울러(107)를 제외한 스파이더(104) 조립체는 하나의 강체로서 작동되어 조심각(β) 만큼 기울어진 상태로 하중(F)을 트라이포드 하우징(102)의 PCD상에 트랙홈 중심(O)을 통하여 외측 로울러(107)의 안측면에 전달하게 되며, 이러한 하중(F)은 최종적으로 외측 로울러(107)가 접촉하는 트랙안내면(P,Q)을 통하여 상기 트라이포드 하우징(102)에 전달되는 것이다.

따라서, 상기 도 5와 도 6을 통해 설명된 내용을 합치게 되면 결국 도 7과 같은 상태가 되는 바, 이 도 7은 임의의 조인트각(θ) 및 토오크상태에서 일어나는실절적인 트라이포드식 등속조인트(110)의 움직임을 나타내는 것으로, 도 5에서 스파이더 중심(Os)의 궤도운동으로 상기 외측 로울러(107)에 대하여 내측 로울러(106)가 이루는 각이 접촉각(α)이고, 도 6에서와 같이 외측 로울러(107)에 대한 내츨 로울러(106)의 조심각(β)을 감안한다면, 구동력(F)이 작용하는 실제의 방향각은 도 7에 도시된 것과 같이 상기 접촉각(α)에 조심각(β)을 더한 값, 즉 감마(γ)가 되고, 이에 따라 실제 구동력(F3)은 내측 로울러(106)의 실질적인 접촉각(γ)의 방향으로 내측 로울러(106)의 내면에 작용하게 되는 것이다.

한편, 상기 실제 구동력(F3)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스파이더(104)의 궤도운동에 의한 내측 로울러(106)의 조심운동으로 트라이포드 하우징(102)의 트랙면 및 외측 로울러(107) 외면의 중심선을 기준으로 상단부의 a 점과 하단부의 b 점에 반복하여 작용하게 되는 것이다.

그런데, 이러한 작용점(a,b)은 구동력(F3) 및 슬라이딩저항(f2)의 크기와 내측 로울러(106) 및 외측 로울러(107)간의 틈새에 따라 결정되며, 상기 작용점(a,b)의 위치에 따라 구동력(F3)에 의하여 외측 로울러(107)의 기울음(tipping)이 발생할 수 있는 것이다.

좀더 자세하게는 도 9에 도시된 바와 같이, 일반적으로 외측 로울러(107)의 평면형상은 양쪽 가장자리에 임의의 곡률을 부여하지 않은 상태에서 임의의 하중(F)이 부여되면, 가장자리 부위에 응력이 집중되는 일명 가장자리 부하(edge load)가 발생하게 되는 것이다.

따라서, 이러한 가장자리 부하를 제거하기 위해서는 도 10과 같이 외측 로울러(107)의 양쪽 가장자리에 임의의 곡률을 부여하는 것이 일반적으로 행해지는 기술적인 통례이며, 일반적으로 외측 로울러(107)의 가장자리에 작은 곡률형상이 부여되면, 외측 로울러(107)가 조립되는 트라이포드 하우징(102)의 트랙홈(101)의 곡률형상도 상대적으로 작아져서 냉간단조 공법에 의존하고 있는 트라이포드 하우징(102)의 단조성이 열악해지기 때문에 적어도 트랙홈(101)의 코너부의 곡률반경은 도 11과 같이 R 1.5 이상은 되어야 금형의 수명을 유지할 수 있는 것이다.

한편, 도 12의 경우 상기 외측 로울러(107)의 가장자리 양쪽에 임의의 곡률반경(Ra,Rb)이 시작되는 점(a1,b1)을 이은 길이(k1)가 구동력(F3)의 작용점(a,b)을 이은 길이(k) 보다 작을 경우에 외측 로울러(107)는 점(a1,b1)을 기준으로 기울어지게 되고, 클 경우에는 기울어지지 않고 힘의 균형을 유지하게 되는 것이다.

그리고, 도 13 및 도 14는 상기 내용을 트라이포드식 등속조인트(110)의 외측 로울러(107)에 적용하여 도시한 것으로서 외측 로울러(107)가 기울어지게 되면, 구동력(F3)이 작용하지 않는 반대 면에서 간섭이 일어나기 때문에 외측 로울러(107)의 회전 중에 추가적으로 불필요한 마찰저항이 발생하게 되는 것이다.

좀더 자세하게는 정상적으로 외측 로울러(107)가 트랙면(P)에서 부하를 받은 상태에서 상기 트라이포드 하우징(102)의 트랙홈(101)에 마련된 돌출부(111)에 안내되어 구름운동을 하게 되면, 상기 외측 로울러(107)의 회전으로 트랙면(P)상에 작용하는 구름저항과 돌출부(111)에 안내될 때 발생하는 회전저항만 발생되지만, 상기와 같이 외측 로울러(107)가 기울어질 경우에는 트랙면(Q)상에 접촉하게 되어, 오히려 부하를 받지 않는 트랙면에서 회전마찰저항이 발생하게 되는 것이다.

한편, 상기 외측 로울러(107)의 기울어짐은 트라이포드 하우징(102)의 트랙 홈(101)에 마련된 돌출부(111)에서 일부 방지될 수 있으나, 도 15에서와 같이 트랙면(P,Q)에서 구동력(F3)의 작용점까지의 거리(H1)가 트랙면(P,Q)에서 외측 로울러(107)와 돌출부(111)가 접촉하는 위치(d)까지의 거리(H2) 보다 크다면, 외측 로울러(107)는 역시 기울게 되는 것이다.

그런데, 상기 외측 로울러(107)의 기울음을 방지할 일환으로 접촉점(d)의 위치 H2를 H1보다 크게 하기 위하여 트랙홈(101)의 형상을 트랙면에 수직인 형상으로 변경한다든지, 혹은 돌출부(111)의 길이(H2)를 크게 하면, 날카로운 곡률형상으로 인하여 금형의 수명이 단축되거나 또는 냉간단조성이 나빠지게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 사정을 감안하여 안출된 것으로, 외측 로울러의 기울어짐에 의해 발생되는 외측 로울러의 외면과 트랙면과의 접촉을 방지함으로써 외측 로울러의 회전저항을 저감시킬 수 있도록 한 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트라이포드 하우징 트랙홈의 돌출부에서 외측 로울러가 트랙홈의 돌출부와 선접촉 혹은 부분 선접촉 혹은 점접촉을 갖도록 양쪽 트랙홈의 돌출부 형상을 모두 연결하면, 임의의 단경과 장경을 갖는 타원형상을 갖거나, 트랙홈의 상부와 하부를 2분하는 선을 기준으로 임의의 각도만큼 회전시킨 상태에서 임의의 단경과 장경을 갖는 타원형상을 갖거나, 한편트랙홈을 좌측면과 우측면으로 구분하는 중심선상에 곡률의 중심을 두고 양 트랙홈의 상/하부에 각각 임의의 곡률을 부여하거나, 상기 트랙홈의 상부와 하부를 양분하는 선을 기준으로 임의의 각도만큼 회전시킨 상태에서 트랙홈을 좌측면과 우측면으로 구분하는 중심선상에 곡률의 중심을 두고 양 트랙홈의 상/하부에 각각 임의의 곡률을 부여할 수 있도록 된 구조이다.

따라서, 상기 구조로 이루어진 트라이포드식 등속조인트의 외측 로울러에 가해지는 회전저항을 저감시킴으로써 등속조인트의 원활한 구동을 도모할 수 있고, 이에 따라 차량의 진동을 줄임과 더불어 최소화함으로써 사용자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 트라이포드 등속조인트를 나타낸 종단면도,

도 2는 종래의 기술에 따른 트라이포드 등속조인트를 나타낸 횡단면도,

도 3은 종래의 기술에 따른 트라이포드 등속조인트의 내측 로울러 및 외측 로울러가 작동되는 상태를 나타낸 작동상태도,

도 4는 종래의 기술에 따른 트라이포드 등속조인트의 조심운동을 나타낸 상태도,

도 5는 조심각을 고려하지 않은 상태에서의 내측 로울러와 외측 로울러에 대한 구동력과 반력을 나타낸 상태도,

도 6은 접촉각을 고려하지 않은 상태에서의 내측 로울러와 외측 로울러에 대한 구동력과 반력을 나타낸 상태도,

도 7은 조심각과 접촉각을 모두 고려한 상태에서의 내측 로울러와 외측 로울러에 대한 구동력과 반력을 나타낸 상태도,

도 8은 내측 로울러의 조심운동에 따른 구동력의 작용방향을 나타낸 상태도,

도 9는 외측 로울러의 가장자리에 임의의 곡률반경이 부여되지 않은 상태에서 작용력 F에 대한 응력을 나타낸 상태도,

도 10은 외측 로울러의 가장자리에 임의의 곡률반경이 부여된 상태에서 작용력 F에 대한 응력을 나타낸 상태도,

도 11은 냉간단조 공법에 의해 곡률형상과 트라이포드 하우징 트랙홈의 단조성 관계를 나타낸 상태도,

도 12는 임의의 구동력이 작용하는 외측 로울러의 기울음을 나타낸 상태도,

도 13은 조심운동에 따라 상단방향으로 기울어지는 외측 로울러의 기울음을 나타낸 상태도,

도 14는 조심운동에 따라 하단방향으로 기울어지는 외측 로울러의 기울음을 나타낸 상태도,

도 15는 트라이포드 하우징 트랙홈의 돌출부 높이와 외측 로울러의 기울음과의 관계를 나타낸 상태도,

도 16은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트를 나타낸 상태도,

도 17은 본 발명의 제 1실시예를 나타낸 종단면도,

도 18은 본 발명의 제 2실시예를 나타낸 종단면도,

도 19는 본 발명의 제 3실시예를 나타낸 종단면도,

도 20은 본 발명의 제 4실시예를 나타낸 종단면도,

도 21은 본 발명의 제 5실시예를 나타낸 종단면도,

도 22는 본 발명의 제 6실시예를 나타낸 종단면도,

도 23은 본 발명의 제 7실시예를 나타낸 종단면도,

도 24는 본 발명의 제 8실시예를 나타낸 종단면도,

도 25는 본 발명의 제 9실시예를 나타낸 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 트라이포드 등속조인트 2 : 트랙홈

3 : 트라이포드 하우징 4 : 트러니언

5 : 스파이더 6 : 니이들 로울러

7 : 내측 로울러 8 : 외측 로울러

9 : 리테이너 10 : 리테이너링

P,Q : 트랙면 N-N : 중심선

L1,L2,L3,L4 : 돌출부 구간 F : 구동력

R1,R2,R3,R4 : 곡률

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 16은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트를 도시한 상태도이고, 도 17은 본 발명의 제 1실시예를 도시한 종단면도이며, 도 18은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 종단면도이고, 도 19는 본 발명의 제 3실시예를 도시한 종단면도이며, 도 20은 본 발명의 제 4실시예를 도시한 종단면도이고, 도 21은 본 발명의 제 5실시예를 도시한 종단면도이며, 도 22는 본 발명의 제 6실시예를 도시한 종단면도이고, 도 23은 본 발명의 제 7실시예를 도시한 종단면도이며, 도 24는 본 발명의 제 8실시예를 도시한 종단면도이고, 도 25는 본 발명의 제 9실시예를 도시한 종단면도이다.

상기한 도면들에 의해 본 발명의 구조를 설명하면, 내측 둘레에 평행한 평면형상으로 이루어진 안내면(P,Q)을 갖는 3개의 트랙홈(2)이 축방향 등간격으로 형성된 트라이포드 하우징(3)이 구비되고, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)에 3개의 트러니언(4)이 돌출된 스파이더(5)가 삽입설치되며, 상기 스파이더(5)의 각 트러니언(4)의 바깥 둘레에 니이들 로울러(6)와 내측 로울러(7) 및 외측 로울러(8)가 각각 설치되고, 상기 트러니언(4)의 외주 상부에 상기 내측 로울러(7)가 이탈되지 않도록 리테이너(9)와 리테이너링(10)이 조립되는 한편, 상기 트라이포드 하우징(3)의 상/하단 돌출부(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상을 연결하여 임의의 단경(B)과 장경(A)을 갖는 타원형상이 부여되고, 상기 타원형상의 각 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분 선접촉 혹은 점접촉이 되도록 셋팅함으로써 구동력의 작용으로 인하여 발생되는 외측 로울러(8)의 기울음을 방지함과 더불어 부하를 받지 않는 트라이포드 하우징(3)의 면에서 트랙면(P,Q)과 외측 로울러(8)의 접촉이 일어나지 않도록 된 구조이다.

그리고, 상기 트랙홈(2)의 상부와 하부를 양분하는 선을 기준으로 임의의 각도만큼 회전시킨 선을 중심선으로 하여 임의의 단경(B)과 장경(A)을 갖는 타원형상을 갖거나, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선상에 곡률의 중심을 두고, 양 트랙홈(2)의 상/하부 돌출부에 각각 다른 임의의 곡률반경을 부여하도록 된 것이다.

또한, 상기 트랙홈(2)의 좌측면과 우측면을 양분하는 선을 기준으로 임의의 각도 만큼 회전시킨 선상에 곡률의 중심을 두고, 양 트랙홈(2)의 상/하부 돌출부에 각각 다른 임의의 곡률반경을 부여함으로써 구동력(F)이 상기 스파이더(5)의 조심운동에 따라 중심선을 기준으로 외측 로울러(8) 및 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2) 상/하부에 반복하여 작용할 경우, 상기 트랙면(P,Q)에 작용하는 구동력(F)의 방향과 크기에 따라 상기 외측 로울러(8)가 아랫방향 혹은 위쪽방향으로 발생될 수 있는 기울어짐을 방지할 수 있도록 된 것이다.

그러므로, 상기 외측 로울러(8)의 기울어짐으로 인해 초래되는 구동력(F)이 작용하지 않는 트랙홈(2)에서 외측 로울러(8)의 외면과 트랙면(P,Q)과의 접촉을 방지하여 불필요한 외측 로울러(8)의 회전저항을 제거할 수 있도록 된 것이다.

한편, 상기의 구조로 이루어진 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)를 다양한 실시예를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 17은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트의 제 1실시예를 나타낸 것으로, 상기 트라이포드 하우징(3)의 상단과 하단 돌출부 형상(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상(L5)을 연결하면, 장경(A)과 단경(B)으로 구성된 타원형상이 되며, 상기 타원형상의 L1,L2,L3,L4 구간에서 상기 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루게 하여, 구동력(F)의 작용으로 인해 발생되는 외측 로울러(8)의 기울음을 방지하고, 부하를 받지 않는 면에서 트랙면(P,Q)과 외측 로울러(8)의 접촉이 일어나지 않도록 하는 것이다.

도 18은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 2실시예를 나타낸 것으로, 상기 트랙홈(2)의 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전시킨 후, 상기 제 1실시예에서 기술된 바와 같이 트라이포드 하우징(3)의 상단, 하단 돌출부 형상(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상(L5 구간)을 연결하면, 장경(A)과단경(B)으로 구성된 타원형상이 되며, 상기 타원형상의 L2, L3 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루게 하는 것이다.

도 19는 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 3실시예를 나타낸 것으로, 상기 트라이포드 하우징(3)의 하단 돌출부 형상(L1,L2 구간) 및 내경형상(L5,L6 구간)은, 트라이포드 하우징(3)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선상의 임의의 점(O1,O2,O3,O4)을 기준으로, 각각 임의의 곡률(R1,R2,R3,R4)을 갖추도록 되어있고, 상기 L1,L2,L3,L4 구간에서 외측 로울러가(8) 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루도록 한 것이다.

도 20은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 4실시예를 나타낸 것으로, 상기 트랙홈(2)의 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전시킨 상태에서, 회전시킨 선을 새로운 중심선으로 하여 새로운 중심선에 임의의 점(O1,O2,O3,O4)을 기준으로, 각각 임의의 곡률(R1,R2,R3,R4)을 갖추도록 되어있고, 상기 L2,L3 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루도록 한 것이다.

도 21은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 5실시예를 나타낸 것으로, 상기 트랙홈(2)의 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전한 상태에서, 상기 트라이포드 하우징(3)의 상단, 하단 돌출부 형상(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상(L5 구간)을 연결하면, 회전된 새로운 중심선에 평행한 형상이 되며, 상기 형상의 L2,L3 구간에서 상기 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루도록 한 것이다.

도 22는 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 6실시예를 나타낸 것으로, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)에 내측 로울러(7)를 상부와 하부로 나누는 중심선(N-N)을 기준으로 트라이포드 하우징(3)의 우측 트랙홈(2Q)은 δ1크기 만큼, 좌측 트랙홈(2P)은 δ2크기 만큼 각각 상단, 하단방향으로 옵셋시킨 상태에서 옵셋된 새로운 중심선과 트라이포드 하우징(3) 트랙홈(2)의 내면과 외측 로울러(8) 외면이 만나는 점(a,a1)에서 상기 부품의 상부, 하부에 상기 부품의 중심을 향한 반경방향으로 임의의 각도만큼 기울어진 2개의 테이퍼 평면 혹은 곡률형상이 부여되고, 상기 외측 로울러(8)의 외면에는 상기 부품을 상부와 하부로 나누는 중심선에 기준하여 상부와 하부에 각각 1개의 비대칭 테이퍼 평면 혹은 곡률형상을 부여한 트라이포드 등속조인트(1)에 있어서, 이 트라이포드 등속조인트(1)에 상술한 제 1실시예 내지 제 5실시예가 적용된 구조이다.

도 23은 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 7실시예를 나타낸 것으로, 상기 트라이포드 하우징(3) 양면 트랙홈(2P,2Q)과 외측 로울러(8)의 외측구면에 다단계식 가변곡률형상를 부여한 트라이포드 등속조인트(1)에 있어서, 이 트라이포드 등속조인트(1)에 상술한 제 1실시예 내지 제 5실시예가 적용된 구조이다.

도 24는 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 8실시예를 나타낸 것으로, 상기 트라이포드 하우징(3)의 하단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L1 혹은 L2 구간)과 상단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L3 혹은 L4 구간)은, 상기 트라이포드 하우징(3)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선과 내측 로울러(7)를 상/하면으로 양분하는 중심선이 교차하는 점을 기준으로, 좌측은 δ1x, δ1y, 우측은 δ2x, δ2y 만큼 옵셋시킨 중심(O1,O2)에서 각각의 곡률(R1,R2)을 갖추도록 되어있고, 상기 L1,L4 혹은 L3,L2 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루도록 된 구조이다.

도 25는 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)의 제 9실시예를 나타낸 것으로, 상기 트랙홈(2)의 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전시킨 상태에서, 회전시킨 선을 새로운 중심선으로 하여, 트라이포드 하우징(3)의 하단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L1 혹은 L2 구간)과 상단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L3 혹은 L4 구간)은, 트라이포드 하우징(3)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선과 내측 로울러(7)를 상/하면으로 양분하는 중심선이 교차하는 점을 기준으로, 좌측은 δ1x, δ1y, 우측은 δ2x, δ2y 만큼 옵셋시킨 중심(O1,O2)에서 각각의 곡률(R1,R2)을 갖추도록 되어있고, 상기 L1,L4 혹은 L3,L2 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이루도록 한 구조이다.

따라서, 상기와 같은 특징을 갖는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트(1)에 의해 구동력의 작용으로 인해 발생되는 외측 로울러(8)의 기울음을 방지하고, 부하를 받지 않는 면에서 트랙면(P,Q)과 외측 로울러(8)의 접촉이 일어나지 않도록 할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트에 의하면, 외측 로울러에 가해지는 회전저항을 저감시킴으로써 등속조인트의 원활한 구동을 도모할 수 있고, 이에 따라 차량의 진동을 줄임과 더불어 최소화함으로써 사용자의 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (9)

1. 내측 둘레에 평행한 평면형상으로 이루어진 안내면(P,Q)을 갖는 3개의 트랙홈(2)이 축방향 등간격으로 형성된 트라이포드 하우징(3)이 구비되고, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)에 3개의 트러니언(4)이 돌출된 스파이더(5)가 삽입설치되며, 상기 스파이더(5)의 각 트러니언(4)의 바깥 둘레에 니이들 로울러(6)와 내측 로울러(7) 및 외측 로울러(8)가 각각 설치되고, 상기 트러니언(4)의 외주 상부에 상기 내측 로울러(7)가 이탈되지 않도록 리테이너(9)와 리테이너링(10)이 조립된 트라이포드 등속조인트에 있어서,

   상기 트라이포드 하우징(3)의 상/하단 돌출부(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상(L5 구간)을 연결하여 임의의 단경(B)과 장경(A)을 갖는 타원형상이 부여되고, 상기 타원형상의 각 구간(L1,L2,L3,L4)에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분 선접촉 혹은 점접촉이 되도록 셋팅함으로써 구동력(F)의 작용으로 인하여 발생되는 외측 로울러(8)의 기울음을 방지함과 더불어 부하를 받지 않는 트라이포드 하우징(3)의 면에서 트랙면(P,Q)과 외측 로울러(8)의 접촉이 일어나지 않도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 외측 로울러(8) 및 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)을 상부와 하부로 나누는 선을 중심선(N-N)으로 하고, 상기 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전시킨 상태에서, 상기 트라이포드 하우징(3) 상단의 한곳및 하단의 한곳에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 트라이포드 하우징(3)의 상단, 하단 돌출부 형상(L1,L2,L3,L4) 및 내경형상(L5,L6 구간)은, 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선상의 임의의 점을 기준으로, 각각 임의의 곡률(R1,R2,R3,R4)을 갖추고, 상기 L1,L2,L3,L4 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 외측 로울러(8) 및 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)을 상부와 하부로 나누는 선을 중심선(N-N)으로 하고, 상기 중심선(N-N)을 임의의 각도만큼 회전시킨 상태에서, 상기 트라이포드 하우징(3) 상단의 한곳 및 하단의 한곳에서 상기 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 외측 로울러(8) 및 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)을 상부와 하부로 나누는 선을 임의의 각도 만큼 회전시킨 상태에서, 회전시킨 선을 새로운 중심선으로 하여, 새로운 중심선에 평행한 형상을 트라이포드하우징(3)의 상단, 하단 돌출부위(L1,L2,L3,L4) 및 내경부위(L5 구간)에 형성시키고, 상기 트라이포드 하우징(3) 상단의 한곳 및 하단의 한곳에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
6. 제 1 항, 제2항, 제3항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트라이포드 하우징(3) 양면 트랙홈(2P,2Q)과 외측 로울러(8)의 외측구면에 다단계식 가변곡률형상를 부여하거나 혹은 트랙홈(2P,2Q)의 좌, 우측을 서로 반대방향으로 미리 옵셋시킨 상태에서 트라이포드 하우징(3) 양면 트랙홈(2P,2Q)과 외측 로울러(8)의 외측구면에 다단계식 가변곡률형상을 부여한 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
7. 제 1 항, 제2항, 제3항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2)에 내측 로울러(7)를 상부와 하부로 나누는 중심선(N-N)을 기준으로 트라이포드 하우징(3)의 양면 트랙홈(2P,2Q)을 각각 서로 반대방향으로 옵셋시킨 상태에서 옵셋된 새로운 중심선과 트라이포드 하우징(3) 트랙홈(2)의 내면과 외측 로울러(8) 외면이 만나는 점 a 및 a1에서 상기 부품의 상/하부에 상기 부품의 중심을 향한 반경방향으로 임의의 각도 만큼 기울어진 2개의 테이퍼 평면 혹은 곡률형상이 부여되고, 상기 외측 로울러(8)의 외면에는 상기 부품을 상/하부로 나누는 중심선에 기준하여 상부와 하부에 각각 1개의 비대칭 테이퍼 평면 혹은 곡률형상을 부여한 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2) 하단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L1 혹은 L2 구간)과 상단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L3 혹은 L4 구간)은, 상기 트라이포드 하우징(3)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선과 내측 로울러(7)를 상면과 하면으로 양분하는 중심선이 교차하는 점을 기준으로, 좌측은 δ1x, δ1y, 우측은 δ2x, δ2y 만큼 옵셋시킨 중심(O1,O2)에서 각각의 곡률(R1,R2)을 갖추고, 상기 L1,L4 혹은 L3,L2 구간에서 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 트라이포드 하우징(3)의 중심선(N-N)을 임의의 각도 만큼 회전시킨 상태에서, 회전시킨 선을 새로운 중심선으로 하여, 트라이포드 하우징(3)의 트랙홈(2) 하단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L1 혹은 L2 구간)과 상단부의 좌측 혹은 우측 돌출부 형상(L3 혹은 L4 구간)은, 상기 트라이포드 하우징(3)을 좌측면과 우측면으로 양분하는 중심선과 내측 로울러를 상면과 하면으로 양분하는 중심선이 교차하는 점을 기준으로, 좌측은 δ1x, δ1y, 우측은 δ2x, δ2y 만큼 옵셋시킨 중심(O1,O2)에서 각각의 곡률(R1,R2)을 갖추고, 상기 L1,L4 혹은 L3,L2 구간에서 상기 외측 로울러(8)가 선접촉 혹은 부분선접촉 혹은 점접촉을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전저항 저감형 트라이포드 등속조인트.