KR100417959B1 - 유니버셜 조인트의 슬립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것으로, 그 목적은 슬립장치의 내부에 완충력이 발생되도록 마련하여 슬립장치의 유동으로 인한 진동과 소음이 저감되는 유니버셜 조인트의 슬립장치를 제공하는 것이며, 회전력을 전달하며 수축 및 신장될 수 있도록 마련된 슬립장치(10), 임의의 각도로 기울어진채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 슬립장치(10)의 양측에 조인트부(40,50), 상기 슬립장치(10)는 분할 형성된 중공의 튜브(20,30)와, 축방향으로 소정간격 이격된 상태에서 회전력을 전달할 수 있도록 상기 튜브(20,30) 내부에 서로 맞물리게 설치된 전달축(21,31)과, 상기 전달축(21,31)을 원위치로 복원시킬 수 있도록 상기 튜브(20,30)의 외주면 양측에 고정결합된 탄성부재(60)를 구비하는 구성이다.

Description

유니버셜 조인트의 슬립장치 {SLEEP DEVICE OF UNIVERSAL JOINT}

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유동가능하게 마련된 슬립장치의 구조를 개선하여 진동 및 소음을 감소시키는 유니버셜 조인트의 슬립장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치에서는 조향축의 하단을 기어박스와 연결하되, 임의의 각도로 기울어진 채 연결하도록 되어있기 때문에 유니버셜 조인트를 사용하게 된다. 이 유니버셜 조인트는 일측이 핸들과 컬럼측에 연결되고, 타측이 기어박스측에 연결되어 핸들과 컬럼측에서 발생하는 회전력을 기어박스와 조인트 샤프트를 통해 차륜에 전달하는 것이다. 또, 그 내부에 설치되는 슬립장치는 차륜으로부터 전달되어오는 충격을 흡수하는 함과 동시에 조립성을 향상시키기 위해 그 축방향 길이가 신장 및 수축 가능하도록 마련되는데, 주행시 노면의 충격에서 들어오는 킥-백(KICK-BACK) 하중을 흡수함과 동시에 컬럼과 기어박스를 조립할 때 축방향으로 슬라이딩되어 조립이 용이하도록 마련된다.

도 1은 이와 같은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트는 직경이 다른 두 개의 튜브(1)가 마련되어 직경이 작은 측의 튜브(3)가 직경이 큰 튜브(2)의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된다.

먼저, 직경이 큰 아우터튜브(2,OUTTER TUBE)는 컬럼(미도시)과 연결되어 컬럼의 회전력에 의해 회전될 수 있도록 마련되는 것으로서, 일측에는 컬럼측 조인트부(4)가 마련되고, 이 컬럼측 조인트부(4)에는 컬럼이 설치된다.

그리고 아우터튜브(2)의 내주면에는 축방향으로 길게 형성되는 암 세레이션(미도시)이 마련된다. 또, 아우터튜브(2)의 개구된 입구측에는 입구를 압축 및 확장시킬 수 있도록 일부분을 축방향으로 절개한 절개홈(2b)이 형성된다.

다음, 아우터튜브(2)의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련되는 이너튜브(3,INNER TUBE)는 아우터튜브(2)와는 반대방향측에 기어박스측 조인트부(5)가 설치되고, 이 기어박스측 조인트부(5)에는 기어박스(미도시)가 설치된다.

그리고 이너튜브(3)의 외주면에는 아우터튜브(2)의 암 세레이션과 치합되어 축방향으로 이동될 수 있도록 수 세레이션(3b)이 형성된다. 즉, 아우터튜브(2)와 이너튜브(3)는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 유동가능하도록 결합되는 것이다.

아울러, 아우터튜브(2)의 절개홈(2b) 외주면에는 아우터튜브(2)와 이너튜브(3)를 밀착시킬 수 있도록 클립(6)이 마련된다.

이 클립(6)은 아우터튜브(2)를 압박하여 절개홈(2b)이 형성된 입구측을 수축시킴으로써 아우터튜브(2)와 이너튜브(3) 사이에 마찰력을 발생시키는 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 장기간 사용시 아우터튜브와 이너튜브의 마찰되는 면이 마모된다.

즉, 암 세레이션과 수 세레이션이 밀착되어 슬라이딩되는데, 특히 클립에 의해 밀착된 부분에서의 마모가 심하게 발생하게 된다. 이로써 아우터튜브와 이너튜브의 사이에는 유격이 발생되고, 이 유격으로 인해 그 사이에는 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 슬립장치에는 별도의 완충장치가 마련되어 있지않아 외부의 충격이 심한 경우 아우터튜브와 이너튜브의 사이에서 소음 및 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬립장치의 내부에 완충력이 발생되도록 마련하여 슬립장치의 유동으로 인한 진동과 소음이 저감되는 유니버셜 조인트의 슬립장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬립장치의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:슬립장치 20,30:튜브

20a,30a:암 세레이션 21,31:전달축

21a,31a:수 세레이션 22,32:완충부재

40,50:조인트부 60:탄성부재

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 회전력을 전달하며 수축 및 신장되도록 마련된 슬립장치, 임의의 각도로 기울어진채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 슬립장치의 양측에 조인트부가 구비된 유니버셜 조인트에 있어서, 상기 슬립장치는 분할 형성된 중공의 튜브와, 축방향으로 소정간격 이격된 상태에서 회전력을 전달할 수 있도록 상기 튜브 내부에 서로 맞물리게 설치된 전달축과, 상기 전달축을 원위치로 복원시킬 수 있도록 상기 튜브의 외주면 양측에 고정결합된 탄성부재를 구비하여 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 슬립장치의 분해 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트는 핸들과 컬럼측의 회전력을 기어박스와 조인트 샤프트를 통해 차륜에 전달할 수 있도록 마련되는데, 그 사이가 임의의 각도로 기울어져 있으므로 이를 연결할 수 있도록 양측에는 조인트부(40,50)가 마련되고, 조인트부(40,50)의 사이에는 차륜으로부터 전달되어오는 충격을 흡수하는 함과 동시에 조립성을 향상시키기 위해 그 축방향 길이가 신장 및 수축 가능하도록 슬립장치(10)가 마련된다.

먼저, 조인트부(40,50)는 이에 대응되는 부품과의 사이에 십자형상으로 마련된 핀을 설치하여 상,하 및 좌,우 방향으로 움직일 수 있도록 마련되는데, 유니버셜 조인트에 설치되는 조인트부(40,50)는 컬럼(미도시)과 연결되는 컬럼측 조인트부(40)와 기어박스(미도시)와 연결되는 기어박스측 조인트부(50)로 나뉘어진다.

그리고 이 조인트부(40,50)의 일측에는 후설할 튜브(20,30)에 삽입될 수 있도록 삽입부(41,51)가 돌출 형성된다.

다음, 슬립장치(10)는, 컬럼측 조인트부(40)를 통해 전달되는 회전력을 기어박스측 조인트부(50)에 전달함과 동시에 신장 및 수축 가능하도록 마련되는 것으로서, 이를 위해 양측에는 분할 형성된 튜브(20,30)와 전달축(21,31)이 구비된다.

이 튜브(20,30)는 중공의 원관으로서 조인트부(40,50)가 삽입되는 일측의 단은 편평하게 마련되고, 그 반대측의 단은 두 개의 튜브(20,30)가 서로 맞물릴 수 있도록 마련된다.

즉, 두 개의 튜브(20,30)가 서로 맞물릴 수 있도록 서로 대응되게 절개하여 형성되는데, 그 형상은 원관 지름의 대략 절반 부분을 축방향으로 소정치 만큼 절개하여 형성되는 것이다.

그리고 그 내부에는 회전력을 전달할 수 있도록 전달축(21,31)이 고정 설치되는데, 이 전달축(21,31) 역시 튜브(20,30)와 유사한 형상으로 마련되어 두 개의 전달축(21,31)이 결합되었을 때 하나의 원봉형상을 가질 수 있도록 반원봉의 형상으로 마련되는 것이다.

한편, 튜브(20,30)의 외주면에는 완충력을 발생시킬 수 있도록 탄성부재(60)가 마련되는데, 이 탄성부재(60)는 일단은 컬럼측에 설치되는 튜브(20,30)의 외주면에 고정되고 타단은 기어박스측에 설치되는 튜브(20,30)의 외주면에 고정되는 코일스프링으로서 그 내부에 튜브(20,30)가 압입될 수 있는 정도의 지름을 가지며 최초 설치상태에서 전달축(21,31)이 소정간격 이격되도록 마련되어 슬립장치(10)의 신장 및 수축에 대비하는 것이다.

또한, 전달축(21,31)과 조인트부(40,50)의 사이에는 전달축(21,31)의 축방향으로의 유동에 대한 완충력을 발생시킬 수 있도록 완충부재(22,32)가 마련된다.

이 완충부재(22,32)는 스폰지등 쿠션력이 좋은 재질로 마련된다. 그리고 튜브(20,30)의 내주면과 전달축(21,31)의 외주면에는 서로 치합될 수 있도록 한 쌍의 세레이션(20a,30a,21a,31a)이 마련된다.

이 세레이션(20a,30a,21a,31a)은 튜브(20,30)에 형성된 암 세레이션(20a,30a)과 전달축(21,31)에 형성된 수 세레이션(21a,31a)이 축방향으로 길게 형성되어 튜브(20,30)의 내부에서 전달축(21,31)이 슬라이딩될 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 튜브(20,30)와 전달축(21,31)이 소정간격 이격된 상태로 그 외부에 탄성부재(60)가 설치된다.

이로써 컬럼측에서 발생되는 회전력을 기어박스측으로 전달시킬 때 컬럼측 조인트부(40)에 의해 굴절된 회전력이 슬립장치(10)에 전달되고, 슬립장치(10)에서는 전달축(21,31)과 세레이션(20a,30a,21a,31a)에 의해 그 회전력이 유지된다.

또, 기어박스측 조인트부(50)에 의해 굴절된 회전력이 기어박스에 전달되어 차륜을 구동시키게되는 것이다.

그리고, 컬럼측과 기어박스측 사이가 압축 및 신장될 때는 분할 형성된튜브(20,30)와 전달축(21,31)이 이격 및 밀착되는데, 이때에도 회전력의 전달은 유효하게 된다.

아울러, 슬립장치(10)의 축방향 및 회전방향으로의 유동이 발생되었을 때에는 탄성부재(60)에 의해 원위치로 복원되며, 전달축(21,31)이 마모되어 회전방향으로의 유격이 발생되었을 때에도 탄성부재(60)의 복원력에 의해 그 유격이 보상되므로 유니버셜 조인트의 장기간 사용시에도 안정적인 동작을 기대할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트의 슬립장치는, 서로 맞물리는 전달축을 탄성부재로 압박하여 그 사이에 발생되는 유격을 보상해줄 수 있으며, 완충부재의 탄성력으로 인해 슬립장치의 동작시 발생되는 소음 및 진동을 저감시키게 된다.

이로써, 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립장치는 서로 밀착되는 전달축의 유격을 방지할 수 있으며, 외부의 충격이 완충부재로 인해 완화되어 소음 및 진동이 저감되어 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 회전력을 전달하며 수축 및 신장되도록 마련된 슬립장치, 임의의 각도로 기울어진채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 슬립장치의 양측에 조인트부가 구비된 유니버셜 조인트에 있어서,

   상기 슬립장치(10)는 분할 형성된 중공의 튜브(20,30)와, 축방향으로 소정간격 이격된 상태에서 회전력을 전달할 수 있도록 상기 튜브(20,30) 내부에 서로 맞물리게 설치된 전달축(21,31)과, 상기 전달축(21,31)을 원위치로 복원시킬 수 있도록 상기 튜브(20,30)의 외주면 양측에 고정결합된 탄성부재(60)를 구비하여 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부재(60)는 축방향 및 회전방향으로의 탄성복원력이 큰 코일스프링으로 마련되어 양측 끝단이 상기 튜브(20,30)의 외주면에 압착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 전달축(21,31)과 상기 조인트부(40,50)의 사이에는 상기 전달축(21,31)의 축방향으로의 유동에 대한 완충력을 발생시킬 수 있도록 완충부재(22,32)가 마련되고, 상기 튜브(20,30)의 내주면과 상기 전달축(21,31)의 외주면에는 서로 치합될 수 있도록 한 쌍의 세레이션(20a,30a,21a,31a)이 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립장치.