KR100646926B1 - 등속조인트용 스파이더 조립체 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 니들 롤러의 사이에 스틸볼을 삽입하여 니들 롤러끼리의 부딪힘을 제거시킴으로써 스큐현상을 방지하여 구름이 원활하게 이루어지도록 하며, 등속 조인트에서 발생하게 되는 축력을 저감시킴으로써 등속 조인트가 설치된 차체의 진동을 줄여 운전자 및 승객의 승차감을 향상시킬 수 있는, 등속조인트용 스파이더 조립체에 관한 것으로서,

하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기한 샤프트의 일단에 연결되어 상기한 하우징의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더와, 상기한 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 상기한 니들롤러의 사이에 설치되는 스틸볼과, 상기한 니들롤러 및 스틸볼의 외주면에 설치되는 구면롤러와, 상기한 니들롤러 및 구면롤러의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트와, 상기한 스트라이크아웃트의 상단에 설치되는 리테이너링을 포함하여 이루어진다.

하우징, 샤프트, 스파이더, 스틸볼, 리테이너링, 구면롤러, 니들롤러

Description

등속조인트용 스파이더 조립체{Spider assembly for constant velocity joint}

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이다.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 3은 종래의 등속조인트용 스파이더 조립체에 있어서 니들 롤러의 설치상태를 보여주는 요부 구성도이다.

도 4는 종래의 등속조인트용 스파이더 조립체에 있어서 니들롤러의 스큐현상을 보여주는 도면이다.

도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체에 있어서 니들 롤러의 설치상태를 보여주는 요부 구성도이다.

도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체에 있어서 니들 롤러의 설치상태를 보여주는 요부 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 스파이더 6 : 니들롤러

9 : 스틸볼 21 : 케이지

이 발명은 등속 조인트 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 니들 롤러의 사이에 스틸볼을 삽입하여 니들 롤러끼리의 부딪힘을 제거시킴으로써 스큐현상을 방지하여 구름이 원활하게 이루어지도록 하며, 등속 조인트에서 발생하게 되는 축력을 저감시킴으로써 등속 조인트가 설치된 차체의 진동을 줄여 운전자 및 승객의 승차감을 향상시킬 수 있는, 등속조인트용 스파이더 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.

상기한 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측은 트라이포드 타입 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 타이어측은 버필드 타입 조인트로 이루어진다.

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 등속 조인트의 구성은, 샤프트(1)를 중심으로 우측(엔진측)은 트라이포드 타입 조인트로 이루어지고, 샤프트(1)를 중심으로 좌측(바퀴측)은 버필드 타입 조인트로 이루어진다.

샤프트(1)를 중심으로 우측(엔진측)에 설치되어 있는 트라이포드 타입 조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 그루우브가 형성 되어 있는 하우징(2)과, 상기한 하우징(2)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기한 하우징(2)과 샤프트(1)를 연결하기 위하여 상기한 샤프트(1)의 일단에 연결되어 상기한 하우징(2)의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더(3)와, 상기한 스파이더(3)의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러(6)와, 상기한 니들롤러(6)의 외주면에 설치되는 구면롤러(5)와, 상기한 구면롤러(5)의 외주면에 설치되어 상기한 하우징(2)과 샤프트(1)의 마찰을 감소시키는 원통롤러(4)와, 상기한 니들롤러(6) 및 구면롤러(5)의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트(7)와, 상기한 스트라이크아웃트(7)의 상단에 설치되는 리테이너링(8)과, 상기한 하우징(2)에 일단이 연결되고 상기한 샤프트(1)에 일단이 연결되는 부트(10)와, 상기한 부트(10)를 각각 고정시키기 위한 클램핑 밴드(11, 12)를 포함하여 이루어진다.

또한, 샤프트(1)를 중심으로 좌측(타이어측)에 설치되어 있는 버필드 타입 조인트의 구성은, 상기한 트라이포드 타입 조인트의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기한 샤프트(1)의 일단에 연결설치되는 인너레이스(15)와, 상기한 인너레이스(15)의 외부에 설치되는 아웃터레이스(13)와, 상기한 인너레이스(15)의 회전동력을 상기한 아웃터레이스(13)에 전달하기 위한 볼(16)과, 상기한 볼(16)을 지지하기 위한 케이지(14)와, 상기한 아웃터 레이스(13)의 외부에 설치되는 센서링(17)과, 상기한 샤프트(1)에 일단이 연결되고 상기한 아웃터 레이스(13)에 일단이 연결되는 부트(18)와, 상기한 부트(18)를 고정시키기 위한 클램핑 밴드(19, 20)를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한 일반적인 등속 조인트의 작용은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션(도시되지 않음)을 거쳐 하우징(2)에 전달되면 하우징(2)이 회전되며, 이러한 하우징(2)의 회전동력은 원통롤러(4), 구면롤러(5), 니들롤러(6)를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트(1)를 회전시킨다.

또한, 상기한 샤프트(1)의 회전동력은 인너레이스(15)와 볼(16)을 거쳐 아웃터 레이스(13)로 전달됨으로써 아웃터 레이스(13)에 연결되는 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.

이 경우에, 샤프트(1)를 중심으로 우측(엔진측)에 설치되어 있는 트라이포드 타입 조인트에서는 원통롤러(4)가 하우징(2)의 그루우브내를 슬라이딩 이동함으로써 원통롤러(4)와 연관되어 있는 샤프트(1)의 회전 각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 되고, 샤프트(1)를 중심으로 좌측(바퀴측)에 설치되어 있는 버필드 타입 조인트에서는 볼(16)에 의해 아웃터 레이스(13)의 회전각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

한편, 트라이포드 타입 조인트측의 부트(10)와 버필드 타입 조인트측의 부트(18)는 각각 트라이포드 타입 조인트와 버필드 타입 조인트의 외부를 감싸 밀봉시킴으로써 트라이포드 타입 조인트와 버필드 타입 조인트가 외부 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지한다.

그러나, 이와 같은 종래의 등속 조인트는 차량의 변위에 따라 절각이 되면서 회전동력을 전달하는 과정에서 트라이포드 타입 등속조인트의 원통롤러(4)의 외경 과 하우징(2)의 그루우브내에서 슬라이딩 및 마찰이 발생하게 되면서 원통롤러(4)와 구면롤러(5)와 니들 롤러(6)가 트러니언을 중심으로 정회전과 역회전의 구름을 반복하게 되는데, 순간적인 방향선회가 발생되는 경우에 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 수직상태를 유지하고 있던 니들 롤러(6)가 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 사선 형태로 기울어져 순간적으로 잠금이 발생하는 스큐(skew) 현상이 발생되어 구름이 원할하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한, 종래의 등속 조인트는 차량의 변위에 따라 절각이 되면서 회전동력을 전달하는 과정에서 트라이포드 타입 등속조인트의 원통롤러(4)의 외경과 하우징(2)의 그루우브내의 슬라이딩 및 마찰에 의하여 축력이 발생하게 되어 등속 조인트가 설치된 차체를 좌우로 진동시킴으로써 운전자 및 승객의 승차감을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 니들 롤러의 사이에 스틸볼을 삽입하여 니들 롤러끼리의 부딪힘을 제거시킴으로써 스큐현상을 방지하여 구름이 원활하게 이루어지도록 하는, 등속조인트용 스파이더 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 니들 롤러의 구름이 원활하게 이루어지도록 하여 등속 조인트에서 발생하게 되는 축력을 저감시킴으로써 등속 조인트가 설치된 차체의 진동을 줄여 운전자 및 승객의 승차감을 향상시킬 수 있는, 등속조인트용 스파이더 조립체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기한 샤프트의 일단에 연결되어 상기한 하우징의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더와, 상기한 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러와, 상기한 니들롤러의 사이에 설치되는 스틸볼과, 상기한 니들롤러 및 스틸볼의 외주면에 설치되는 구면롤러와, 상기한 니들롤러 및 구면롤러의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트와, 상기한 스트라이크아웃트의 상단에 설치되는 리테이너링을 포함하여 이루어진다.

이 발명의 구성은, 상기한 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되며 니들롤러와 스틸볼이 서로 교대로 설치될 수 있는 홀이 형성되어 있는 케이지를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 스틸볼의 지름은 니들롤러의 지름보다 5~10% 정도 크게 설정하면 바람직하다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명 의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 요부 구성도이다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 구성은, 하우징(도1 내지 도 4 참조)과 샤프트(도1 내지 도 4 참조)를 연결하기 위하여 상기한 샤프트의 일단에 연결되어 상기한 하우징의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더(3)와, 상기한 스파이더(3)의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러(6)와, 상기한 니들롤러(6)의 사이에 설치되는 스틸볼(9)과, 상기한 니들롤러(6) 및 스틸볼(9)의 외주면에 설치되는 구면롤러(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 구면롤러의 외주면에 설치되어 상기한 하우징과 샤프트의 마찰을 감소시키는 원통롤러(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 니들롤러 및 구면롤러의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 스트라이크아웃트의 상단에 설치되는 리테이너링(도1 내지 도 4 참조)을 포함하여 이루어진다.

상기한 스틸볼(9)의 지름은 니들롤러(6)의 지름보다 5~10% 정도 크게 설정한다.

이 발명의 제1 실시예에서 언급되고는 있으나 도 5에 도시되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 종래의 구성요소를 참조로 한다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 작용은 다음과 같다.

엔진으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션을 거쳐 하우징에 전달되면 하우징이 회전되며, 이러한 하우징의 회전동력은 원통롤러, 구면롤러, 니들롤러(6)를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트를 회전시킨다.

이와 같이 회전동력을 전달하는 과정에서 원통롤러와 구면롤러와 니들 롤러(6)가 트러니언을 중심으로 정회전과 역회전의 구름을 반복하게 되는데, 순간적인 방향선회가 발생되는 경우에 니들롤러(6)의 사이에 설치되어 있는 스틸볼(9)에 의해 니들 롤러(6)의 스큐(skew) 현상 발생이 방지된다.

도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 요부 구성도이다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 구성은, 하우징(도1 내지 도 4 참조)과 샤프트(도1 내지 도 4 참조)를 연결하기 위하여 상기한 샤프트의 일단에 연결되어 상기한 하우징의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더(3)와, 상기한 스파이더(3)의 트러니언의 외주면에 설치되며 니들롤러(6)와 스틸볼(9)이 서로 교대로 설치될 수 있는 홀이 형성되어 있는 케이지(21)와, 상기한 케이지(21)의 니들롤러 설치홀에 설치되는 니들롤러(6)와, 상기한 케이지(21)의 스틸볼 설치홀에 설치되는 스틸볼(9)과, 상기한 니들롤러(6) 및 스틸볼(9)의 외주면에 설치되는 구면롤러(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 구면롤러의 외주면에 설치되어 상기한 하우징과 샤프트의 마찰을 감소시키는 원통롤러(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 니들롤러 및 구면롤러의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트(도1 내지 도 4 참조)와, 상기한 스트라이크아웃트의 상단에 설치되는 리테이너링(도1 내지 도 4 참조)을 포함하여 이루어진다.

상기한 스틸볼(9)의 지름은 니들롤러(6)의 지름보다 5~10% 정도 크게 설정한다.

이 발명의 제2 실시예에서 언급되고는 있으나 도 6에 도시되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 종래의 구성요소를 참조로 한다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제2 실시예에 따른 등속조인트용 스파이더 조립체의 작용은 다음과 같다.

엔진으로부터 출력된 회전동력이 트랜스미션을 거쳐 하우징에 전달되면 하우징이 회전되며, 이러한 하우징의 회전동력은 원통롤러, 구면롤러, 니들롤러(6)를 통해 스파이더(3)로 전달됨으로써 스파이더(3)에 연결되어 있는 샤프트를 회전시킨다.

이와 같이 회전동력을 전달하는 과정에서 원통롤러와 구면롤러와 니들 롤러(6)가 트러니언을 중심으로 정회전과 역회전의 구름을 반복하게 되는데, 순간적인 방향선회가 발생되는 경우에 니들롤러(6)의 사이에 설치되어 있는 스틸볼(9)에 의해 니들 롤러(6)의 스큐(skew) 현상 발생이 방지된다.

이 경우에, 상기한 니들롤러(6)와 스틸볼(9)은 케이지(21)에 형성되어 있는 니들롤러 설치홀과 스틸볼 설치홀에 각각 설치됨으로써 케이지(21)에 의해 안정적으로 지지된다.

이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 니들 롤러의 사이에 스틸볼을 삽입하여 니들 롤러끼리의 부딪힘을 제거시킴으로써 스큐현상을 방지하여 구름이 원활하게 이루어지도록 하며, 등속 조인트에서 발생하게 되는 축력을 저감시킴으로써 등속 조인트가 설치된 차체의 진동을 줄여 운전자 및 승객의 승차감을 향상시킬 수 있는, 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 하우징과 샤프트를 연결하기 위하여 상기한 샤프트의 일단에 연결되어 상기한 하우징의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더;

   상기한 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러;

   상기한 니들롤러의 사이에 설치되는 스틸볼;

   상기한 니들롤러 및 스틸볼의 외주면에 설치되는 구면롤러;

   상기한 니들롤러 및 구면롤러의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트; 및

   상기한 스트라이크아웃트의 상단에 설치되는 리테이너링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 스파이더 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 스파이더의 트러니언의 외주면에 설치되며 니들롤러와 스틸볼이 서로 교대로 설치될 수 있는 홀이 형성되어 있는 케이지를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 스파이더 조립체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기한 스틸볼의 지름은 니들롤러의 지름보다 5~10% 정도 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 스파이더 조립체.

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