KR100476712B1 - 축력 저감형 트라이포드식 등속 조인트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트라이포드식 등속조인트의 내부 구성 부품의 형상을 개선하여 등속조인트의 축력을 감소시킴으로서, 차량에서 발생되는 진동 및 소음을 줄이도록 고안된 것으로, 하우징(1)에 축방향의 3개의 트랙홈이 축방향의 등간격으로 형성되고 하우징(1)의 내부에 3개의 트러니언이 돌출된 스파이더(2)가 설치되고, 각 트러니언의 바깥 둘레에 니들 로울러(4)와 구면 로울러(3)가 설치되는 등속조인트에 있어서, 니들로울러(4)와 스파이더(2) 사이에 테이퍼베어링과 볼베어링으로 구성된 원판 베어링(8)과 베어링지지대(9)가 설치되어 작동각에 대해 스파이더(2)가 원판 베어링(8) 위를 구름접촉을 하며 회전하고 구면 로울러(3)는 하우징(1)의 안내면에 의해 하우징(1)의 축선과 평행하게 안내하여 구름접촉을 하도록 구성함으로써 하우징(1)의 트랙홈 안내면과 구면 로울러(3) 사이에 발생하는 마찰저항을 저감할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 트라이포드식 등속조인트를 제공한다.

Description

축력 저감형 트라이포드식 등속 조인트{Anti axial force tripod constant velocity joint}
본 발명은 주로 전륜구동 자동차에 적용되는 트라이포드식 등속조인트에 관한 것으로, 더 상세하게 말하자면 하우징과 그에 접촉되는 구면로울러의 사이에 발생되는 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 개선한 것이다.
일반적으로 플랜지형 등속조인트는 트라이포드(tripod), 더블옵셋(double offset), 크로스 그루브(cross groove) 형식이 있다.
종래의 트라이포드식 등속 조인트에 대하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
도1과 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 트라이포드식 등속조인트의 구성은, 내측에 평행한 안내면을 갖는 3개의 트랙홈이 등간격으로 형성되어 있는 하우징(1)과, 상기한 하우징(1)의 트랙홈에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되게 형성되어 있는 스파이더(2)와, 상기한 스파이더(2)의 트러니언상에 장착되어 있는 구면 로울러(3) 및 니들 로울러(4)와 상기한 구면로울러 및 니들 로울러가 트러니언상에서 이탈되지 않도록 하기 위한 스트라이커 아우트(5)와 상기한 스트라이커 아우트를 지지하는 리테이너링(6)으로 이루어진다.
상기한 구성을 갖는 종래의 트라이포드식 등속 조인트는, 하우징(1)과 스파이더(2)가 작동각을 취하는 상태에서 회전력을 전달하는 경우를 생각하면, 각 구면 로울러(3)와 하우징(1)의 로울러 안내면은 서로 경사지게 교차하는 관계로 구면 로울러(3)에 올바른 회전운동을 시킬 수가 없다.
즉, 구면 로울러(3)는 회전이동을 하려고 하는데 트랙홈은 원통형이고 하우징(1)에 평행이기 때문에 구면 로울러(3)는 트랙홈에 구속되면서 이동하게 된다.
이 결과 트랙홈의 로울러 안내면과 구면로울러(3) 상호간에 있어서 슬립이 생겨서 열이 발생하고 또한 이 슬립이 축방향의 드러스트력(축력)을 발생시켜 진동 및 마모의 원인이 된다.
이러한 축력은 축의 1회전에 대하여 3회의 주기로 정역 변동하고, 그의 변동의 진폭이 커짐으로써 자동차에 횡진동을 유발하는 등 여러 가지 문제를 발생시키고 있다.
트라이포드식 등속 조인트의 축력 감소를 위한 종래의 기술로는 일본 특허공개 평10-213149호(공개일:1998. 8. 11)가 개시된 바 있다.
도 3에 나타낸 것과 같이 구면로울러가 내측링(12)과 외측링(11)으로 구성되어 내측링(12)은 외측링(11) 내면에서 회전하고 외측링(11)은 하우징(1)안내면에 평행하게 운동하도록 고안된 것이다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 내측링(12)과 외측링(11)사이에 미끄럼접촉을 하기 때문에 마찰에 의한 발열과 축력이 여전히 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 트라이포드식 등속조인트에서 발생하는 축력을 경감시켜 진동의 발생을 방지하고, 구름접촉에 의하여 조인트내부의 마찰에 의한 발열도 작아지게 함으로써 내구수명을 향상시킬 수 있는 트라이포드식 등속조인트를 제공하는데 있다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 트라이포드식 등속조인트의 특징은, 도 1에 도시된 일반적인 등속 조인트의 구성에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 4내지 도 6의 도시와 같이 구면로울러(3)와 스파이더(2) 사이에 원판 베어링(8)과 베어링 지지대(9)를 추가한 것으로, 원판 베어링(8)은 8개의 테이퍼 베어링(8a)과 8개의 볼베어링(8b)으로 구성되어있고, 베어링 지지대(9)는 니들 로울러(4)와 원판 베어링(8)사이에서 베어링을 지지하고 있다.이와 같이 구성된 트라이포드식 등속조인트의 동작은 다음과 같다.
삭제
차량의 트랜스 액슬에 장착된 트라이포드식 등속조인트의 하우징(1)이 동력을 전달받아서 트랙홈과 구면로울러(3)를 통하여 피동축(7)으로 동력을 전달하여 차량의 바퀴가 구동하게 된다.
차량이 전후 상하진동이 발생되면 조인트의 중심이 하우징(1)의 직선형 트랙홈에서 축방향으로 움직이면서 차량의 변위를 흡수하게 된다.
차량의 전후 상하진동에 의해 조인트 각이 발생되면 스파이더(2)가 원판 베어링(8) 위를 구름접촉을 통해 부드럽게 기울어지고 베어링 지지대(9) 및 구면 로울러(3)는 트랙홈의 안내면을 따라 기울어지지 않고 평행을 유지하고 있어 축방향의 움직임에 대해 구면 로울러(3)가 니들 로울러(4) 위를 회전하면서 트랙홈의 안내면에 구름접촉운동을 하게 된다.한편, 이상의 일 실시예에서는 원판 베어링(8)을 8개의 테이퍼 베어링(8a)과 8개의 볼베어링(8b)으로 구성하였으나, 이와 달리, 도 7내지 도 9에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서는 8개의 테이퍼 베어링대신에 모두 볼베어링만으로 구성된 원판베어링(8)을 사용하였고, 이러한 원판 베어링(8)위에서 스파이더(2)가 직선운동은 하지 못하고 회전만 할 수 있도록 고정하고자, 니들 로울러(10)가 원형으로 배치된 것이외에는 상기 일 실시예의 구성과 동일하며, 마찬가지로 작동하게 된다.
상기와 같은 운동에는 기존의 트라이포드식 등속조인트에서 발생하는 슬라이딩운동이 없기 때문에 마찰에 의해 발생되는 축력과 발열현상을 감소시킬 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 트라이포드식 등속조인트는 하우징(1)의 트랙홈 안내면과 구면 로울러(3) 사이에 발생하는 마찰저항을 저감할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 트라이포드식 등속조인트의 원활한 구동을 통하여 진동 및 소음을 저감할 수 있게 됨은 물론 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 운전자의 승차감을 향상시킬 수 있게 되어 자동차의 상품성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 트라이포드식 등속조인트의 구성을 나타낸 종단면도.
도 2는 일반적인 트라이포드식 등속조인트의 구성을 나타낸 횡단면도.
도 3은 축력 저감형 트라이포드식 등속조인트의 구성을 나타낸 횡단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트라이포드식 등속조인트의 구성을 나타낸 횡단면도.
도 5 는 도4의 A-A선의 단면도.도 6 는 도4의 B-B선의 단면도.도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 트라이포드식 등속조인트의 구성을 나타낸 횡단면도.
도 8 는 도7의 A-A선의 단면도.도 9 는 도7의 B-B선의 단면도.<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
삭제
1 : 하우징 2 : 스파이더
3 : 구면 로울러 4, 10 : 니들 로울러
5 : 스트라이커 아우트 6 : 리테이너링
7 : 피동축 8 : 원판 베어링
9 : 베어링지지대 11 : 외측링
12 : 내측링

Claims (2)

  1. 하우징(1)에 축방향의 3개의 트랙홈이 축방향의 등간격으로 형성되고 하우징(1)의 내부에 3개의 트러니언이 돌출된 스파이더(2)가 설치되고, 각 트러니언의 바깥 둘레에 니들 로울러(4)와 구면 로울러(3)가 설치되는 등속조인트에 있어서, 니들로울러(4)와 스파이더(2) 사이에 테이퍼베어링과 볼베어링으로 구성된 원판 베어링(8)과 베어링지지대(9)가 설치되어 작동각에 대해 스파이더(2)가 원판 베어링(8) 위를 구름접촉을 하며 회전하고 구면 로울러(3)는 하우징(1)의 안내면에 의해 하우징(1)의 축선과 평행하게 안내되는 것을 특징으로 하는 트라이포드식 등속조인트.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 원판 베어링은 볼베어링만으로 구성되며, 상기 원판 베어링위에서 상기 스파이더가 직선운동은 하지 못하고 회전만 하도록 고정하도록 원형으로 배치된 니들 로울러(10)가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 트라이포드식 등속조인트.
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