KR100489990B1 - 등속 유니버설 조인트 - Google Patents

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KR100489990B1
KR100489990B1 KR10-2002-0002945A KR20020002945A KR100489990B1 KR 100489990 B1 KR100489990 B1 KR 100489990B1 KR 20020002945 A KR20020002945 A KR 20020002945A KR 100489990 B1 KR100489990 B1 KR 100489990B1
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spherical
trunnions
cutout
universal joint
constant velocity
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가와카츠즈토무
나카오쇼이치
구도사토루
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

토크가 부여되지 않는 각각의 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 일부를 절결함에 의해서 다양한 컷아웃 표면이 트러니언(28a(28b,28c))상에 형성된다. 컷아웃 표면은 예를 들면 한쌍의 대향하는 평면부(36a,36b), 보어(56a,56b), 오목부 또는 넓은 평탄면(62a,62b) 및 곡면부(58a,58b)를 포함하고 있다.

Description

등속 유니버설 조인트{CONSTANT VELOCITY UNIVERSAL JOINT}
본 발명은 예를 들면, 자동차의 구동력 전달부에서 한쪽 전달축인 제1 축과 다른쪽 전달축인 제2 축을 연결하기 위한 등속 유니버설 조인트에 관한 것이다.
등속 유니버설 조인트는 자동차 분야에서 보편적으로 사용되고 있다. 등속 유니버설 조인트는 한쪽 전달축인 제1 축과 다른쪽 전달축인 제2 축을 연결하기 위해 자동차의 구동력 전달부에 배치되므로써 회전력이 각각의 차축에 전달된다.
본 출원인은 미국특허 출원번호 09/456,488 과 09/984,898 에서 등속 유니버설 조인트 및 등속 유니버설 조인트의 조립방법을 제안하였다. 등속 유니버설 조인트에 관하여, 한쪽 전달축이 기울어지고 트러니언이 가이드 트랙을 따라 변위될 때 발생되는 슬라이드 저항을 감소시킴에 의해서 유발된 스러스트 성능 및 내구성은 향상된다. 본 발명은 이러한 제안과 관련하여 이루어졌다.
본 발명의 일반적인 목적은 트러니언 및 환형상 부재를 용이하게 조립하는 것이 가능한 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다. 트러니언은 그 둘레방향을 따라 구면을 가지고 있다. 구면은 다양한 형태로 부분적으로 절결되어 있다. 환형상 부재는 구면에 대응하는 내주면을 가진 구형 오목부를 가지고 있다.
본 발명의 주요한 목적은 조립하는 구성요소의 방위에 관계없이 트러니언 및 환형상 부재를 조립하는 것이 가능한 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 트러니언의 구면과 환형상 부재의 구형 오목부 사이의 슬라이딩 면에 대한 향상된 윤활 성능을 가진 등속 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 예시적인 방식으로 도시된 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면과 관련하여 설명된 상세한 설명으로부터 보다 명확해 질 것이다.
본 발명에 따라, 다양한 형태를 가질 수 있는 컷아웃 표면은 각각의 트러니언의 구면을 부분적으로 절결함에 의해서 형성된다. 이하에 설명되어 있는 것과 같이, 컷아웃 표면은 토크가 부여되지 않는 트러니언의 일부에 형성된다. 국제특허공보 WO 90/07067 및 일본 특개평 7-103251 에는 트러니언의 외측 구면에 만들어진 평평한 컷아웃 표면이 개시되어 있다.
국제특허공보 WO 90/07067 및 일본 특개평 7-103251 에 개시된 바에 따르면, 링형상 롤러가 구면을 가진 트러니언에 설치될 때, 압력하에서 롤러가 탄성적으로 변형되어 있는 상태에서 롤러는 구형 트러니언에 끼워맞춤된다. 이에 비하여 본 발명에 따르면, 구형 트러니언을 내측 롤러의 구면에 설치할 때 구형 내측 롤러는 탄성적으로 변형되지 않는다. 그러므로, 설치가 용이하게 수행될 수 있다.
또, 일본 특개평 7-103251 에서는 평탄면이 트러니언의 토크가 가해지는 구면의 일부상에 형성된다. 이에 비하여 본 발명에 따르면, 평탄면 및 이와 유사한 것은 트러니언의 토크가 부여되지 않는 구면의 일부상에 형성된다.
본 발명의 기술적인 사상은 배열, 기능 및 효과면에서 국제특허공보 WO 90/07067 및 일본 특개평 7-103251 에 개시된 기술적인 사상과 상이하다는 것은 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다. 본 발명에 따른 등속 유니버설 조인트의 바람직한 실시예가 이하에 설명된다.
(바람직한 실시예)
도 1 과 2를 참조하면, 참조번호 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트를 나타낸다.
등속 유니버설 조인트(10)는 한쪽 전달축인 제1 축(도 2에 부분적으로 생략되어 도시)(12)의 한쪽 단부에 일체로 연결되며 개구를 가지고 있는 원통형 외측 컵(외측 부재)(14)과, 다른쪽 전달축인 제2 축(16)의 한쪽 단부에 고정되며 외측 컵(14)의 개구에 수용되는 내측 부재(18)를 포함하고 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 축선방향으로 뻗어 있고 축선 중심 주위에 각각 대략 120°이격된 3개의 가이드 홈(20a∼20c)이 외측 컵(14)의 내측 벽면상에 형성된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(20a∼20c) 각각은 천정부(22) 그리고 천정부(22)의 대향하는 측면상에 형성된 측면부(24a,24b)를 포함하고 있다. 천정부(22)는 외측 컵(14)의 외주면을 따라 만곡된 오목부를 가지고 있다. 측면부(24a,24b) 각각은 단면이 원호형상인 곡면을 가지고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 링형상 스파이더 보스부(26)는 제2 축(16)에 외부에서 끼워맞춤된다. 각각 가이드 홈(20a∼20c)을 향하여 확장되어 있고 축선 중심 주위에 대략 120°이격된 3개의 트러니언(28a∼28c)은 스파이더 보스부(26)의 외주면상에 일체로 형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 트러니언(28a∼28c)은 링형상 스파이더 보스부(26)로부터 방사상 바깥쪽으로 확장되는 네크(30) 그리고 네크(30)와 일체로 형성되는 헤드(32)를 포함하고 있다.
외측 컵(14)의 축선 방향에서 보았을 때 소정의 곡률을 가진 원호형상(도 3 참조)이며 외측 컵(14)의 축선에 실질적으로 수직인 방향에서 보았을 때 직선형상(도 2 참조)으로 형성되는 제1 곡면(33)이 헤드(32)의 상부 표면상에 제공된다. 제1 곡면(33)의 형상은 외측 컵(14)의 축선에 실질적으로 수직인 방향에서 보았을 때 직선형상의 형태로 제한되지 않는다. 제1 곡면(33)은 외측 컵(14)의 축선에 실질적으로 수직인 방향에서 보았을 때 소정의 곡률을 가진 원호형상을 가질 수 있다.
상술한 제1 곡면(33)과 유사한 제2 곡면(34)이 헤드(32)의 하부 표면상에 형성된다. 제2 곡면(34)은 네크(30)까지 계속된다. 헤드(32)는 제1 곡면(33)과 제2 곡면(34) 사이의 외주면상에 구면(35)을 더 가지고 있다. 만곡된 단면을 가진 예시되지 않은 챔퍼부가 제1 곡면(33)과 구면(35) 사이의 경계부에, 그리고 제2 곡면(34)과 구면(35) 사이의 경계부에 제공될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 한쌍의 실질적으로 원형의 평면부(컷아웃 표면)(36a,36b)가 헤드(32)의 제1 곡면(33)과 제2 곡면(34) 사이에 토크가 부여되지 않는 구면(35)의 일부상에 대향하여 형성된다. 트러니언(28a∼28c)은 스파이더 보스부(26)의 둘레방향으로 회전된다. 그러므로, 토크는 스파이더 보스부(26)의 둘레방향으로 트러니언(28a∼28c)의 구면(35)의 다른 부분상에 부여된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 내측 롤러(환형상 부재)(40)와 외측 롤러(44)는 트러니언(28a∼28c)과 측면부(24a,24b) 사이에 배치된다. 내측 롤러(40)는 전체 내주면에 걸쳐서 트러니언(28a∼28c)의 구면(35)에 대응하는 구형의 오목부(38)를 가진 링 부재이다. 외측 롤러(44)는 그 사이에 개재된 복수의 니들 베어링(42)과 함께 내측 롤러(40)에 외부에서 끼워맞춤된다. 외측 롤러(44)의 외주면은 가이드 홈(20a∼20c)의 측면부(24a,24b)에 대응하는 원호형상 단면을 가지고 있다. 외측 롤러(44)의 외주면과 가이드 홈(20a∼20c)의 측면부(24a,24b)는 서로 표면접촉한다.
외측 롤러(44)의 외주면과 가이드 홈(20a,20b)의 측면부(24a,24b)의 단면 형태는 각각 원호형상의 형태로 제한되지 않는다. 이들 구성요소는 각각 직선형상 단면을 가질 수 있다.
복수의 니들 베어링(42)은 외측 롤러(44)의 내측 환형상 오목부(46)내에 구를수 있게 설치된다. 복수의 니들 베어링(42)은 키스톤 효과를 이용하여 설치될 수 있으므로 오목부(46)로부터 탈락되지 않는다.
도 5 내지 8 에 도시된 바와 같이, 내측 롤러(40)는 상면부(50)와 내벽 사이의 경계에서 실질적으로 타원형의 컷아웃(52)을 가지고 있으므로, 트러니언(28a(28b,28c))은 내측 롤러(40)의 오목부(48)내에 용이하게 조립될 수 있다.
이런 배열에서, 트러니언(28a∼28c)의 구면(35)과 내측 롤러(40)의 오목부(38)는 서로 표면접촉한다. 그러므로, 도 3에 도시된 바와 같이 트러니언(28a∼28c)은 내측 롤러(40)에 대하여 포인트(O) 주위로 화살표(A)의 방향으로 회전가능하다. 게다가, 트러니언(28a∼28c)은 트러니언(28a∼28c)의 축선 주위로 구면을 따라 둘레방향(화살표(B)의 방향)으로 회전가능하다. 트러니언(28a∼28c)과 내측 롤러(40)는 외측 롤러(44)에 의해 지지된 니들 베어링(42)과 함께 수직 방향(화살표(C)의 방향)으로 변위가능하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 다음에 작동, 기능, 및 효과가 설명된다.
전달축인 제1 축(12)이 회전될 때, 회전력은 외측 컵(14)을 통하여 내측 부재(18)로 전달된다. 제2 축(16)은 트러니언(28a∼28c)에 의해서 소정의 방향으로 회전된다.
즉, 외측 컵(14)의 회전력은 가이드 홈(20a∼20c)과 접촉하는 외측 롤러(44)와 니들 베어링(42)을 통하여 내측 롤러(40)로 전달된다. 게다가, 회전력은 내측 롤러(40)의 오목부(38)와 표면 접촉하는 구면(35)을 통하여 트러니언(28a∼28c)에 전달된다. 따라서, 트러니언(28a∼28c)과 맞물리는 제2 축(16)이 회전된다.
이러한 배열에서, 제2 축(16)이 제1 축(12)을 가지고 있는 외측 컵(14)에 대하여 소정의 각도로 경사질 때, 다음에 트러니언(28a∼28c)은 도 3에 도시된 바와 같이 포인트(O) 주위의 화살표(A)의 방향으로 슬라이딩 변위하거나, 또는 트러니언(28a∼28c)은 트러니언(28a∼28c)의 축선 주위의 구형 오목부(38)를 따라 둘레방향(화살표(B)의 방향)으로 슬라이딩 변위한다. 이 때, 트러니언(28a∼28c)의 구면(35)은 내측 롤러(40)의 구형 오목부(38)와 표면 접촉상태로 유지되어 있다.
트러니언(28a∼28c)은 외측 롤러(44)에 의해 지지된 니들 베어링(42)에 대하여 슬라이딩 운동하는 내측 롤러(40)와 함께 트러니언(28a∼28c)의 축선방향(화살표(C)의 방향)으로 변위가능하다.
트러니언(28a∼28c)은 트러니언(28a∼28c)의 축선에 실질적으로 수직인 방향으로, 즉 가이드 홈(20a∼20c)을 따라 슬라이딩 운동하는 외측 롤러(44)에 의해서 가이드 홈(20a∼20c)의 길이방향(화살표(D)의 방향)(도2 참조)으로 변위가능한다.
상술한 바와 같이, 외측 컵(14)에 대한 제2 축(16)의 경사 각도에 관계없이 제1 축(12)의 회전운동은 원활하게 제2 축(16)에 전달된다.
다음에, 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)를 조립하는 방법이 설명된다. 예를 들면, 트러니언(28a(28b,28c))은 내측 롤러(40)의 구멍(48)내에 설치된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 트러니언(28a(28b,28c))은 실질적으로 타원형의 컷아웃(52)을 가진 내측 롤러(40)에 대하여 각도(θ)로 경사져 있고, 트러니언(28a(28b,28c))은 실질적으로 타원형의 컷아웃(52)을 따라 삽입된다. 따라서, 내측 롤러(40)는 트러니언(28a(28b,28c))에 설치된다. 이 경우에, 제2 축(16)은 도 10의 지면에 실질적으로 수직인 방향으로 뻗어 있다.
제1 실시에에서, 한쌍의 실질적으로 원형의 평면부(36a,36b)는 토크가 부여되지 않는 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 일부를 절결함에 의해서 형성된다. 그러므로, 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 긴 투영 폭(X)의 길이는 컷아웃에 대응하는 양 만큼 짧아질 수 있다. 내측 롤러(40)는 트러니언(28a(28b,28c))에 용이하게 설치될 수 있다. 그러므로, 트러니언(28a(28b,28c))에 내측 롤러(40)를 조립하기 위한 작업을 단순화 하는 것이 가능하며, 조립 능력을 향상시킬 수 있다.
트러니언(28a(28b,28c))의 외주면상에 형성되는 평면부(36a,36b)는 윤활유를 위한 오일 저장소와 같은 기능을 한다. 따라서, 윤활 특성, 회전 구동력 전달특성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 10에서, θ는 조립 각도를 나타내고, R은 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 반경을 나타내고, H는 트러니언(28a(28b,28c))의 구면 폭의 절반을 나타내고, r은 내측 롤러(40)의 컷아웃(52)의 짧은 반경을 나타내고, h는 내측 롤러(40)의 폭의 절반을 나타내고, d는 트러니언(28a(28b,28c))의 네크(30)의 반경을 나타내고, X는 조립 각도가 θ로 경사져 있을 때 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 긴 투영 폭을 나타내고, Y는 조립 각도가 θ로 경사져 있을 때 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 짧은 투영 폭을 나타내고, 그리고 δ는 내측 롤러(40)의 컷아웃(52)과 트러니언(28a(28b,28c))의 네크(30) 사이의 클리어런스를 나타낸다.
이 배열에서, 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 짧은 투영 폭(Y)이 2R(구면(35)의 직경)보다 작은, 즉 구면(35)이 확실하게 내측 롤러(40)의 폭의 절반(h)내에 들어가는 상태에서, 조건은 아래의 식(1)으로 표현된다.
R - r > 0 ……(1)
Y < X 가 만족되는 상태에서, 조건은 아래의 식(2)으로 표현된다.
……(2)
트러니언(28a(28b,28c))과 내측 롤러(40)가 간섭을 일으키지 않는 상태에서, 조건은 아래의 식(3)으로 표현된다.
……(3)
트러니언(28a(28b,28c))과 내측 롤러(40)의 컷아웃(52)의 형태는 식 (1), (2), (3)을 만족하도록 설계된다. 조립 각도(θ)는 도 10의 지면(세개의 트러니언(28a∼28c)의 축선 중심을 포함하는 평면)상의 등속 유니버설 조인트(10)의 작동 각도(제1 축(12)과 제2 축(16)에 의해 한정되는 각도)에 근거하여 결정된 트러니언(28a(28b,28c))의 축선과 내측 롤러(40)의 축선에 의해 한정된 각도보다 크다고 가정된다.
식 (1), (2), (3)이 만족되고, 조립 작업이 내측 롤러(40)의 컷아웃(52)내로 트러니언(28a(28b,28c))을 강제로 삽입함이 없이 수행될 때, 바람직하게 아래 식 (4)이 만족된다.
……(4)
또한, 식 (1), (2), (3)이 만족되고, 조립 작업이 내측 롤러(40)의 컷아웃(52)내로 트러니언(28a(28b,28c))을 강제로 삽입하면서 수행될 때, 바람직하게 아래 식 (5)이 만족된다.
……(5)
만약 컷아웃(52)의 크기가 등속 유니버설 조인트(10)의 작동 각도의 2배 범위내에 들어가면, 회전 구동력 전달특성과 내구성을 향상시키는 것이 가능하다. 만약 컷아웃(52)의 크기가 작동 각도의 두배 이상이면, 단조 특성을 향상시키는 것이 가능하다.
도 11 내지 14는 토크가 부여되지 않는 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 일부상에 형성된 컷아웃 표면의 제1 내지 제3 개량 실시예를 도시하고 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1 개량 실시예에서는 평면부(36a,36b) 대신에 각각이 실질적으로 원형의 단면을 가지고 있는 한쌍의 보어(56a,56b)가 대향하여 형성된다. 한쌍의 보어(56a,56b)는 서로 연통하지 않는 것이 바람직하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 개량 실시예에서는 각각이 둘레방향으로 소정의 길이로 뻗어 있는 한쌍의 곡면부(58a,58b)가 구면(35)의 일부상에 대향하여 형성된다. 각각의 곡면부(58a,58b)는 둘레방향으로 단부를 향하여 점차적으로 좁아지는 실질적으로 중앙의 넓은 부분을 가지고 있다. 이 배열에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 트러니언(28a(28b,28c))의 곡면부(58a,58b)에 대응하는 곡면부(60a,60b)가 내측 롤러(40b)의 내주면상에 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 제1 및 제2 개량 실시예에서, 트러니언(28a∼28c)의 구면과 내측 롤러(40) 사이의 접촉 면적은 증가된다. 그러므로, 회전 구동력 전달특성은 안정되고, 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
또, 도 14에 도시된 바와 같이 제3 개량 실시예에서는 한쌍의 넓은 평탄면(62a,62b)이 구면(35)의 일부상에 대향하여 형성된다. 한쌍의 넓은 평탄면(62a,62b)을 가지므로, 단조 프로세스 동안에 구면의 부분(64a,64b)을 성형하기 위한 금속의 유동성을 향상시키는 것이 가능하다.
제1 내지 제3 개량 실시예의 컷아웃 표면의 다른 기능 및 효과는 상술한 제1 실시예와 동일하며, 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(110)가 도 15 내지 17에 도시되어 있다. 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)와 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 지정되며, 상세한 설명은 생략한다.
도 10에 도시된 바와 같이 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(10)를 조립하는 방법과 관련하여 설명된 것과 동일한 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(110)의 특징은 다시 설명하지 않는다. 상이한 기능 및 효과만이 상세하게 설명된다.
등속 유니버설 조인트(110)에서, 제1 곡면(33)과 상이한 곡률 반경을 가진 제2 곡면(34)은 각각의 트러니언(28a∼28c)의 헤드(32) 아래의 네크(30)까지 계속된다. 게다가, 헤드(32)는 제1 곡면(33)과 제2 곡면(34) 사이의 외주면상에 형성된 구면(35)(만약 필요하다면 한쌍의 분할된 구면(35a,35b)으로 표시)을 가지고 있다(도 17 및 18 참조).
도 18에 도시된 바와 같이, 둘레방향으로 완만하게 만곡된 한쌍의 컷아웃 표면(136a,136b)은 헤드(32)의 제1 곡면(33)과 제2 곡면(34) 사이에 토크가 부여되지 않는 헤드(32)의 측면상의 구면(35)의 일부를 절결함에 의해서 대향하여 형성된다. 각각의 컷아웃 표면(136a,136b)은 둘레방향으로 그 단부를 향하여 점차적으로 좁아지는 실질적으로 중앙의 넓은 부분을 가지고 있다. 그러므로, 둘레방향으로 헤드(32)의 측면은 각각이 둘레방향으로 소정의 길이로 절결되어 형성되는 한쌍의 대향하는 컷아웃 표면(136a,136b), 그리고 컷아웃 표면(136a,136b)까지 계속되는 한쌍의 서로 분할된 구면(35a,35b)을 포함하고 있다.
컷아웃 표면(136a,136b)은 곡면으로 제한되지 않는다. 컷아웃 표면(136a,136b)은 예시되지 않은 평탄면이 될 수 있다. 변경적으로, 컷아웃 표면(136a,136b)은 곡면과 평탄면을 포함하고 있는 복합적인 표면이 될 수 있다.
도 19 내지 21에 도시된 바와 같이, 내측 롤러(140)는 상면부(150)와 내측 벽면 사이에 형성되는 완전한 원형의 개구(152)를 가지고 있으므로 트러니언(28a(28b,28c))이 내측 롤러(140)의 구멍(148)에 용이하게 조립될 수 있다. 개구(152)의 형상이 완전한 원형일 때, 트러니언(28a(28b,28c))은 이하에 설명되는 바와 같이 내측 롤러(140)의 구멍(148)에 어떤 둘레방향으로도 용이하게 조립될 수 있다. 조립 작업은 조립 방위에 관계없이 수행된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트(110)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 다음에, 등속 유니버설 조인트(110)를 조립하는 방법이 설명된다. 예를 들면, 트러니언(28a(28b,28c))은 내측 롤러(140)의 구멍(148)내에 설치된다.
도 22에 도시된 바와 같이, 트러니언(28a(28b,28c))은 내측 롤러(140)에 대하여 각도(θ)로 트러니언(28a(28b,28c))을 기울여서 내측 롤러(140)의 완전한 원형의 개구(152)의 둘레방향으로 어떤 방향에서나 삽입된다. 따라서, 내측 롤러(140)는 트러니언(28a(28b,28c))에 설치된다.
등속 유니버설 조인트(110)에서, 한쌍의 대향하는 컷아웃 표면(136a,136b)은 토크가 부여되지 않는 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 일부를 절결함에 의해서 형성된다. 그러므로, 트러니언(28a(28b,28c))의 구면(35)의 긴 투영 폭(X)의 길이는 컷아웃에 대응하는 양 만큼 짧아질 수 있다. 내측 롤러(140)는 트러니언(28a(28b,28c))에 용이하게 설치될 수 있다.
예를 들어, 만약 내측 롤러(140)의 개구(152)의 형태가 실질적으로 타원형이면, 조립 작업의 방위는 주축선 방향으로 제한된다. 이에 비하여, 도 22에 도시된 바와 같은 등속 유니버설 조인트(110)에서, 트러니언(28a(28b,28c))은 한쌍의 컷아웃 표면(136a,136b)을 따라 내측 롤러(140)의 오목부(138)에 삽입된다. 따라서, 내측 롤러(140)는 트러니언(28a(28b,28c))에 용이하게 설치된다. 조립 작업의 방위는 제한되지 않는다.
바꾸어 말하면, 내측 롤러(140)의 개구(152)의 형상이 완전한 원형일 때, 트러니언(28a(28b,28c))은 내측 롤러(140)의 구멍(148)에 대하여 어떤 둘레방향으로나 용이하게 조립될 수 있다. 그러므로, 조립 방위에 관계없이 조립 작업이 수행될 수 있다.
결과적으로, 내측 롤러(140)를 트러니언(28a(28b,28c))에 조립하기 위한 작업을 단순화할 수 있다. 게다가, 내측 롤러(140)에 대한 트러니언(28a(28b,28c))의 조립 방위를 고려할 필요가 없다. 그러므로, 조립 능력을 향상시키는 것이 가능하다.
트러니언(28a(28b,28c))의 외주면상에 형성되는 컷아웃 표면(136a,136b)은 내측 롤러(140)의 오목부(138)와 트러니언(28a(28b,28c)) 사이의 클리어런스내로 주입되는 윤활유를 위한 오일 저장소와 같은 기능을 한다. 따라서 윤활 특성, 회전 구동력 전달특성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 23은 제4 개량 실시예에 따른 트러니언(160a(160b,160c))을 도시하고 있다.
제4 개량 실시예에 따른 트러니언(160a∼160c)은 상부에 평탄면(162)을 가지고 있는 실질적으로 디스크형상 헤드(164)를 포함하고 있다. 구면(166)을 절결함에 의해서 형성된 한쌍의 대향하는 컷아웃 표면(168a,168b)과 한쌍의 대향하는 구면(166)은 실질적으로 디스크형상 헤드(164)의 밴드형상 외주면상에 제공된다.
밴드형상 컷아웃 표면(168a,168b)의 실질적으로 중앙의 부분은 약간 넓다. 하지만, 컷아웃 표면(168a,168b)의 형태는 제한되지 않는다. 컷아웃 표면(168a,168b)은 평탄면, 또는 평탄면과 곡면을 포함하고 있는 복합적인 표면이 될 수 있다. 도 24는 도 23에 도시된 트러니언(160a∼160c)에 설치되는 내측 롤러(140a)를 도시하고 있다.
제4 개량 실시예에서, 평평한 상부면(162)을 가진 트러니언(160a∼160c)의 헤드(164)는 실질적으로 디스크형상의 형태를 가지고 있다. 따라서, 트러니언(160a∼160c)의 헤드(164)의 체적은 감소된다. 단조 프로세스에서 트러니언(160a∼160c)의 성형시에 로드(가압력)를 억제하는 것이 가능하고, 따라서 단조 능력을 향상시킬 수 있다. 다른 기능 및 효과는 도 18에 도시된 트러니언(28a∼28c)의 것과 동일하며, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 청구항에 의해 한정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고 당업자에 의해서 변경과 개량이 될 수 있다는 것은 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 조립하는 구성요소의 방위에 관계없이 트러니언 및 환형상 부재를 조립하는 것이 가능하며, 또한 트러니언의 구면과 환형상 부재의 구형 오목부 사이의 슬라이딩 면에 대한 향상된 윤활 성능을 가진 등속 유니버설 조인트를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트의 축선에 실질적으로 수직인 방향에서의 등속 유니버설 조인트의 종단면도.
도 2 는 도 1의 선(Ⅱ-Ⅱ)을 따라 취한 등속 유니버설 조인트의 종단면도.
도 3 은 도 1에 도시된 등속 유니버설 조인트의 부분적으로 생략되어 도시한 확대종단면도.
도 4 는 도 1에 도시된 등속 유니버설 조인트의 스파이더 보스부를 포함하는 복수의 트러니언을 도시한 확대사시도.
도 5 는 도 4에 도시된 트러니언에 설치되는 내측 롤러를 도시한 사시도.
도 6 은 도 5에 도시된 내측 롤러의 평면도.
도 7 은 도 6에 도시된 선(Ⅶ-Ⅶ)을 따라 취한 종단면도.
도 8 은 도 6에 도시된 선(Ⅷ-Ⅷ)을 따라 취한 종단면도.
도 9 는 트러니언에 설치되는 내측 부재를 부분적으로 절결하여 도시한 분해사시도.
도 10 은 트러니언에 내측 부재를 설치하기 위한 치수 조건을 설명하는 도면.
도 11 은 제1 개량 실시예에 따른 트러니언의 컷아웃 표면을 도시한 확대사시도.
도 12 는 제2 개량 실시예에 따른 트러니언의 컷아웃 표면을 도시한 확대사시도.
도 13 은 도 12에 도시된 트러니언에 설치되는 내측 롤러를 도시한 확대사시도.
도 14 는 제3 개량 실시예에 따른 트러니언의 컷아웃 표면을 도시한 확대사시도.
도 15 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 등속 유니버설 조인트의 축선에 실질적으로 수직인 방향에서의 등속 유니버설 조인트의 종단면도.
도 16 은 도 15의 선(ⅩⅥ-ⅩⅥ)을 따라 취한 등속 유니버설 조인트의 종단면도.
도 17 은 도 15에 도시된 등속 유니버설 조인트의 부분적으로 생략되어 도시한 확대종단면도.
도 18 은 도 15에 도시된 등속 유니버설 조인트의 스파이더 보스부를 포함하는 복수의 트러니언을 도시한 확대사시도.
도 19 는 도 18에 도시된 트러니언에 설치되는 내측 롤러를 도시한 확대사시도.
도 20 은 도 19에 도시된 내측 롤러의 평면도.
도 21 은 도 20에 도시된 선(ⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅠ)을 따라 취한 종단면도.
도 22 는 도 19에 도시된 내측 롤러가 트러니언에 설치되는 상태를 부분적으로 생략하여 도시한 사시도.
도 23 은 제4 개량 실시예에 따른 트러니언의 컷아웃 표면을 도시한 확대사시도.
도 24 는 도 23에 도시된 트러니언에 설치되는 내측 링을 도시한 확대사시도.

Claims (14)

  1. 소정의 거리로 서로 떨어져서 내주면상에 축선방향으로 뻗어 있는 가이드 홈(20a∼20c)을 가지고 있으며 한쪽 전달축에 연결되는 원통형 외측 부재; 그리고
    상기 외측 부재의 개구내에 삽입되고, 다른쪽 전달축에 연결되며, 그리고 구면(35)을 각각 가지고 있는 트러니언(28a∼28c), 및 각각 상기 구면(35)을 수용하기 적합하게 된 구형 오목부(38)를 가지고 있는 환형상 부재를 포함하고 있는 내측 부재(18);를 포함하고,
    토크가 부여되지 않는 상기 트러니언(28a∼28c)의 상기 구면(35)의 일부상에 컷아웃 표면이 형성되며, 상기 컷아웃 표면의 전체 둘레의 가장자리(entire circumferential edge)가 상기 구면(35)과 접촉하고,
    상기 컷아웃 표면은 오목부 또는 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 컷아웃 표면은 한쌍의 대향하는 보어(56a,56b)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 소정의 거리로 서로 떨어져서 내주면상에 축선방향으로 뻗어 있는 가이드 홈(20a∼20c)을 가지고 있으며 한쪽 전달축에 연결되는 원통형 외측 부재; 그리고
    상기 외측 부재의 개구내에 삽입되고, 다른쪽 전달축에 연결되며, 그리고 구면(35)을 각각 가지고 있는 트러니언(28a∼28c), 및 각각 상기 구면(35)을 수용하기 적합하게 된 구형 오목부(38)를 가지고 있는 환형상 부재를 포함하고 있는 내측 부재(18);를 포함하고,
    토크가 부여되지 않는 상기 트러니언(28a∼28c)의 상기 구면(35)의 일부상에 컷아웃 표면이 형성되며, 상기 컷아웃 표면의 전체 둘레의 가장자리가 상기 구면(35)과 접촉하고,
    상기 컷아웃 표면은 트러니언(28a∼28c)의 둘레방향으로 형성된 곡면을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 컷아웃 표면은 한쌍의 대향하는 곡면(58a,58b)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 곡면(58a,58b)의 폭은 실질적으로 중앙부로부터 상기 둘레방향으로 상기 곡면(58a,58b)의 양 단부를 향하여 점차적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  11. 소정의 거리로 서로 떨어져서 내주면상에 축선방향으로 뻗어 있는 가이드 홈(20a∼20c)을 가지고 있으며 한쪽 전달축에 연결되는 원통형 외측 부재; 그리고
    상기 외측 부재의 개구내에 삽입되고, 다른쪽 전달축에 연결되며, 그리고 구면(35)을 각각 가지고 있는 트러니언(160a∼160c), 및 각각 상기 구면(166)을 수용하기 적합하게 된 구형 오목부(138)를 가지고 있는 환형상 부재를 포함하고 있는 내측 부재(18);를 포함하고,
    한쌍의 컷아웃 표면(136a,136b) 각각은 토크가 부여되지 않는 상기 트러니언(28a∼28c)의 상기 구면(35)의 대향하는 일부상에 형성되는 적어도 하나의 곡면 또는 평탄면과 곡면의 복합적인 표면을 포함하고 있으며,
    상기 구형 오목부(138)는, 그 오목한 구면이 상기 완전한 원형의 개구(152)의 테이퍼지지 않은(non-tapering) 실린더면과 직접 교차하도록 상기 환형상 부재의 완전한 원형의 개구(152) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  12. 소정의 거리로 서로 떨어져서 내주면상에 축선방향으로 뻗어 있는 가이드 홈(20a∼20c)을 가지고 있으며 한쪽 전달축에 연결되는 원통형 외측 부재; 그리고
    상기 외측 부재의 개구내에 삽입되고, 다른쪽 전달축에 연결되며, 그리고 구면(35)을 각각 가지고 있는 트러니언(28a∼28c), 및 각각 상기 구면(35)을 수용하기 적합하게 된 구형 오목부(38)를 가지고 있는 환형상 부재를 포함하고 있는 내측 부재(18);를 포함하고,
    실질적으로 디스크형상 헤드(164)가 상기 트러니언(160a∼160c)의 상기 구면(166)의 일부를 절결함으로써 형성되고,
    한쌍의 컷아웃 표면(168a,168b) 각각이 토크가 부여되지 않는 상기 트러니언(168a∼168c)의 상기 구면(166)의 상기 디스크형상 헤드(164)의 밴드형상 둘레 표면의 대향하는 일부상에 형성되는 적어도 하나의 곡면 또는 평탄면과 곡면의 복합적인 표면을 포함하고 있으며,
    상기 구형 오목부(138)는, 그 오목한 구면이 상기 완전한 원형의 개구(152)의 테이퍼지지 않은 실린더면과 직접 교차하도록 상기 환형상 부재의 완전한 원형의 개구(152) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 각 환형상 부재는 상기 트러니언의 삽입을 위한 비원형의(non-circular) 개구를 포함하며, 상기 비원형의 개구는 비구형의(non-spherical) 내부 컷아웃 표면을 포함하며, 상기 내부 컷아웃 표면이 상기 구형의 오목부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 비원형의 개구는 타원형의 개구이고, 상기 비구형의 내부 컷아웃 표면은 타원형의 표면인 것을 특징으로 하는 등속 유니버설 조인트.
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