KR100839545B1 - 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설계자가 가이드링과 트러니언의 접촉 곡률을 선택할 수 있도록 함으로서 차량 조건에 따른 최적의 내구설계를 가능하게 할 수 있는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트에 관한 것으로, 축방향으로 3개의 트랙이 형성된 외륜과, 외륜의 트랙에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더와, 각 트러니언에 삽입 구비된 가이드링과, 가이드링의 외측에 니들베어링으로 지지되어 상기 트랙에 삽입 장착되는 구면롤러를 포함하는 트라이포드형 등속조인트에 있어서; 상기 각 트러니언은 타원기둥으로 구성되고, 상기 가이드링의 내측홀은 상기 트러니언이 승강운동과 경사운동이 가능하게 삽입되는 타원홀로 구성되는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트를 특징으로 한다.

등속조인트, 가이드링, 비회전, 타원

Description

진동 저감용 트라이포드형 등속조인트{LOW VIBRATION TRIPOD-CONSTANT VELOCITY JOINT}

도 1은 종래 제1 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로,

도 1a는 개략 사시도를,

도 1b는 구성을 나타낸 횡단면도를,

도 1c는 도 1의 A-A선 단면도를 나타낸다.

도 2는 종래 제2 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로,

도 2a는 요부 확대 종단면도를,

도 2b는 작동상태를 나타낸 요부 확대 종단면도를 나타낸다.

도 3은 종래 제3 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로,

도 3a는 종단면도를,

도 3b는 도 3a의 B-B선 단면도를 나타낸다.

도 4는 종래 제4 실시예의 등속조인트의 요부를 나타낸 것으로,

도 4a는 종단면도를,

도 4b는 도 4a의 C-C선 단면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 등속조인트를 나타낸 횡 단면도.

도 6은 도 5의 D-D선 단면도.

도 7은 도 6의 E-E선 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 제2 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도.

도 9는 도 8의 G부 확대도.

도 10은 본 발명에 따른 제3 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도.

도 11은 도 10의 H부 확대도.

도 12은 본 발명에 따른 제4 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도.

도 13은 도 12의 I부 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 외륜

11 : 트랙

2 : 스파이더

21 : 트러니언

211 : 곡외측면, 212 : 곡면

3 : 가이드링

31 : 타원형홀

311 : 곡내측면, 312 : 곡면

4 : 구면롤러

5 : 니들베어링

6 : 경사공간부

7 : 스프링링

본 발명은 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 설계자가 가이드링과 트러니언의 접촉 곡률을 선택할 수 있도록 함으로서 차량 조건에 따른 최적의 내구설계를 가능하게 할 수 있는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진에서 발생된 동력을 변속기를 거쳐 최종적으로 휠에 구동력으로 전달하는 기능을 수행하는 구동축에는 동력전달용으로 등속조인트(constant velocity joint)가 사용된다.

이에, 통상적으로 알려진 등속조인트, 두 축간의 동력 전달 각도가 변하더라도, 즉 소정의 조인트각에서도 회전속도의 변동 없이 두 축간에 동력전달이 등속으로 이루어지도록 하는 것으로, 이하, 통상적으로 알려진 등속조인트를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 대한민국 특허공고 제1993-4563호의 "등속 자재 조인트"(이하, "종래 제1 실시예의 등속조인트"라 칭함)가 알려져 있다.

도 1은 종래 제1 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로, 도 1a는 개략 사시도를, 도 1b는 구성을 나타낸 횡단면도를, 도 1c는 도 1의 A-A선 단면도를 나타낸다.

이에 종래 제1 실시예의 등속조인트는, 회전토크를 전달해주는 외륜(100)의 내측에 축방향의 3개의 트랙홈(101 ; 이하,"트랙"이라 한다)을 형성하고, 외륜(100)의 내측에 트라이포드부재(102 ; 이하 "스파이더"라 한다)를 삽입하고, 이 스파이더(102)에 돌출된 3개의 각 축(103 ; 이하, "트러니언"이라 한다)에 구면롤러(104)를 회전이 자유롭게 끼워넣고, 그 구면롤러(104)를 트랙(101)에 끼워놓은 등속 자재 조인트에 있어서, 상기 트랙(101)과 구면롤러(104)의 접촉을 2점으로 한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 구면롤러(104)와 트러니언(103)의 사이에는 상대 회전 및 병진 운동을 돕고 접촉에 의해 구면롤러(104)로 부터의 하중을 트러니언(103)으로 전달하는 니이들 롤러(105 ; 이하, "니들 베어링"이라 한다)가 구비되어 있는 것이다.

또한 상기 외륜(100)은 토크를 연결해주는 하우징으로 구성되며, 상기 스파이더(102)는 외륜(100)으로부터 전달되는 하중을 출력축(106)을 통해 휠로 전달해 주는 역할을 수행한다.

따라서, 상기한 제1 실시예의 등속조인트를 사용할 경우에는, 외륜(100)으로 부터의 회전력을 각 트러니언(103)으로 정확하게 전달할 수 있으며, 소정의 동력 전달각도에서도 원활하게 구동력을 전달할 수 있는 것이다.

그런데, 상기와 같이 구성된 등속조인트를 사용할 경우에는, 구면롤러가 외륜의 트랙에 대하여 미끄럼 저항을 받게 됨으로써, 조인트가 1회전시 3회의 축력이 발생되는 원인이 됨에 따라 차량에 횡요동이 유발되어 결국 차량의 승차감을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

또한 자동변속기 차량에서 토크 부하를 받으며, 정차 시에도 미끄럼 저항으 로 인하여 엔진의 진동이 차체에 직접적으로 전달됨으로써 아이들링(idling) 진동을 유발하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

이에, 상기한 바와 같은 종래 제1 실시예의 문제점을 해소할 수 있도록, 미국특허 제5167583호의 등속조인트(이하, "종래 제2 실시예의 등속조인트"라 칭함)가 알려져 있다.

도 2는 종래 제2 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로, 도 2a는 요부 확대 종단면도를, 도 2b는 작동상태를 나타낸 요부 확대 종단면도를 나타낸다.

이에 종래 제2 실시예의 등속조인트는, 차량의 회전토크를 전달해주는 것으로 축방향의 3개의 트랙(201)이 형성된 외륜(200)과, 외륜(201)의 트랙(201)에 삽입되도록 3개의 트러니언(203)이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더(202)와, 각 트러니언(203)의 외축상에 구비된 내,외측롤러(205,204)로 구성된다.

그리고 내,외측롤러(205,204)의 사이에는, 상대 회전운동을 돕고 접촉에 의해 외측롤러(204)로부터의 하중을 내측롤러(205)로 전달하는 니들 베어링(206)이 구비되어 있는 것이다.

또한 상기 각 트러니언(203)의 둘레에는 내측롤러(205)와 미끄럼 직선 및 미끄럼 회전운동이 가능하도록 내측롤러(205)의 내측면에 점접촉을 하는 구형면이 형성되어 있는 것이다.

따라서, 상기 종래 제2 실시예의 등속조인트는, 동력전달 각도에서 외측롤러(204)는 외륜(200)의 트랙(201)에 대하여 각도의 변경이 없이 미끄럼운동이 아닌 구름에 의한 직선운동만을 하게 됨으로써 등속조인트에서 발생되는 NVH(엔진 및 차량의 소음진동) 특성을 향상시키는 장점이 있음은 물론, 외측롤러(204)와 외륜(200)의 접촉면에서 구름에 의한 직선운동만을 하게 하여 축력발생을 억제함으로써 상기 종래 제1 실시예의 승차감을 저하시키는 문제점을 해소할 수 있는 것이다.

그런데, 종래 제2 실시예의 등속조인트를 장시간 동안 사용할 경우에는, 내측롤러(205)와 트러니언(203)의 사이에서 점접촉으로만 이루어짐으로써 점접촉부분에서 마모가 발생되어 내구수명이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.

또한 내측롤러와 트러니언의 접촉점이 작용시에 트러니언이 상,하 방향으로 이동함에 따라 하중 작용점이 이동하여 내측롤러의 중심에서 편심이 생겨 내측롤러에 모멘트가 발생됨으로써, 결국 내측롤러의 경사요동을 유발하여 차량의 엔진 및 차량의 소음진동 특성을 저하는 시키는 문제점도 가지고 있었다.

또 트러니언의 외경부가 구형면으로 형성되어 구형면의 정밀가공에 따른 제조비용이 커 생산 원가를 상승시키는 문제점도 가지고 있었다.

또한, 종래의 다른 실시예로, 미국특허 제6475092호의 등속조인트(이하, "종래 제3 실시예의 등속조인트"라 칭함)가 알려져 있다.

도 3은 종래 제3 실시예의 등속조인트를 나타낸 것으로, 도 3a는 종단면도를, 도 3b은 도 3a의 B-B선 단면도이다.

즉, 종래 제3 실시예의 등속조인트는, 축방향의 3개의 롤러 안내면(301 ; 이하, "트랙"이라 한다)이 형성된 외부 조인트 부재(300 ; 이하, "외륜"이라 한다)와, 외륜(300)의 트랙(301)에 삽입되도록 3개의 각 축(303 ; 이하, "트러니언"이라 한다)이 돌출되어 일체로 구비되는 트라이포드 부재(304 ; 이하, "스파이더"라 한다)와, 각 트러니언(303)에 외축상에 구비된 링(305 ; 이하, "내측롤러"라 한다)과, 내측롤러(305)의 외측에 니들베어링(306)으로 지지되는 롤러(304 ; 이하, 외측 롤러라 한다)를 포함한다.

그리고 상기 트러니언(303)의 종단면이 평면으로 형성되고, 횡단면이 조인트의 축선에 직교하는 방향을 따라 상기 내측 롤러의 내주면과 접촉을 하도록 구비되어 있고, 조인트의 축방향에서 상기 내측롤러(305)의 내주면과 간격을 발생시키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

즉 상기 각 트러니언(303)의 횡단면을 장축이 조인트 축선에서 직교하는 타원형으로 형성함을 특징으로 한다.

따라서, 상기 트러니언(303)의 각도를 용이하게 변경시켜 스파이더(304)를 고 작동각으로 장착할 수 있는 장점을 가지는 것이다.

그런데, 상기한 제3 실시예의 등속조인트를 사용할 경우에는, 타원 형상의 횡단면을 가지는 트러니언의 외측에 장착된 내측롤러가 동력의 전달중 회전을 하려는 힘이 작용됨으로써 트러니언의 외측면과 내측롤러의 내측면에 마모를 촉진한다.

따라서 장시간 동안 등속조인트를 사용할 경우에는 트라이언의 양 외측면과 내측 롤러의 내측면이 마모를 일으키게 됨으로써, 진동이 발생되고 진동으로 인한 소음이 발생되는 문제점을 가지고 있었다.

이에, 상술한 종래 제 2,3실시예의 문제점을 해소하고자, 본 출원인이 기 출원하여 등록된 대한민국 특허 제652456호의 등속조인트(이하, "종래 제4 실시예의 등속조인트"라 칭함)가 알려져 있다.

도 4는 종래 제4 실시예의 등속조인트의 요부를 나타낸 종단면도이고, 도 9는 도 8의 C-C선 단면도이다.

즉, 종래 제4 실시예의 등속조인트는, 축방향의 3개의 트랙(401)이 형성된 외륜(400)과, 외륜(400)의 트랙(401)에 삽입되도록 3개의 트러니언(403)이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더(404)와, 각 트러니언(403)에 외축상에 구비된 가이드 링(405)과, 가이드링(405)의 외측에 니들베어링(406)으로 지지되는 구면롤러(407)를 포함한다.

그리고 상기 트러니언(403)의 양측면이 축방향을 따라 평면의 평 외측면으로 형성되고, 상기 트러니언(403)의 평외측면에 접촉되는 상기 가이드링(405)의 내측면은 상기 트러니언(403)의 평외측면이 형합 삽입되어 상하운동과 회전운동이 안내되도록 중심부를 향하여 축소된 단면의 접촉면이 원주 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 가이드링를 비회전시키면서 가이드링(405)과 트러니언(403) 간의 접촉이 평면간의 면 접촉을 하게 함으로써, 가이드링(405)과 트러니언(403)의 마모 발생을 최대로 방지함에 따라 높은 내구수명을 가질 수 있도록 하는 장점이 있다.

즉 상기 가이드링(405)을 비회전 시킴으로써 가이드링(405)의 내측면과 트러니언(403)의 외측면의 마모 발생을 방지할 수 있는 것이다.

또 트러니언(403)을 각형으로 용이하게 제작함으로써 제조비용을 줄여 생산원가를 낮출 수 있는 장점도 있다.

그런데, 상기 등속조인트가 작동될 경우에는, 트러니언과 가이드링의 접촉면적이 넓음에 따라 미세한 축력이 발생되는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 본 출원인이 출원하여 기 등록된 종래 제4 실시예의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 비회전되는 가이드링의 내부에 타원홀을 형성하고 상기 타원홀에 삽입 장착되는 트러니언을 타원기둥으로 구성함으로서, 설계자가 상기 타원홀과 트러니언의 접촉 곡률을 선택할 수 있게 함에 따라 차량 조건에 따른 최적의 내구설계를 가능하게 할 수 있는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트를 제공함을 목적으로 한다.

또한 가이드링의 타원홀과 트러니언의 곡외측면을 선접촉 시킴으로써 미세한 축력의 발생을 줄일 수 있는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트를 제공함을 목적으로 한다.

또 가이드링을 비회전시킴에 따라서 트러니언 및 가이드링의 마모를 최소화 할 수 있는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트를 제공함을 목적으로 한다.

또 스파이더의 경사 작동각을 크게 할 수 있도록 하는 다른 목적도 있다.

또 가이드링에 형성된 타원홀의 내측면을 트러니언 상,하 운동방향으로 곡률지게 형성함으로써, 트러니언과 타원홀의 마찰력을 줄이면서도 가이드링에 작용하는 하중을 구면롤러의 중심과 일치시킴에 따라 편심하중에 의한 모멘트 발생을 방지할 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다.

또 트러니언을 타원기둥으로 용이하게 제작하고 가이드링의 내측홀을 타원형으로 용이하게 가공할 수 있도록 하는 목적도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 축방향으로 3개의 트랙이 형성된 외륜과, 외륜의 트랙에 삽입되도록 3개의 트러니언이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더와, 각 트러니언에 삽입 구비된 가이드링과, 가이드링의 외측에 니들베어링으로 지지되어 상기 트랙에 삽입 장착되는 구면롤러를 포함하는 트라이포드형 등속조인트에 있어서; 상기 각 트러니언은 타원기둥으로 구성되고, 상기 가이드링의 내측홀은 상기 트러니언이 승강운동과 경사운동이 가능하게 삽입되는 타원홀로 구성되는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트를 특징으로 한다.

또한 상기 트러니언과 타원홀은, 각각의 타원 장축이 스파이더의 축방향과 동일하게 구비되고, 각각의 타원 단축이 스파이더의 회전방향과 동일하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 트러니언과 타원홀의 타원 단축의 길이를 동일하게 하여 트러니언의 양 곡외측면과 타원홀의 양 곡내측면이 상호 밀착되게 구비하고, 상기 트러니언의 타원장축의 길이를 타원홀의 장축 길이보다 작게 하여 트러니언의 전,후방에 경사 공간부가 형성되게 하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 타원홀의 둘레 곡내측면은, 중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면으로 형성됨을 특징으로 한다.

또 상기 트러니언의 둘레 곡외측면은, 중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면으로 형성됨을 특징으로 한다.

또 상기 트러니언의 둘레 곡외측면은 중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면으로 형성되고; 상기 타원홀의 둘레 곡내측면은 중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면으로 형성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 등속조인트를 나타낸 횡 단면도이고, 도 6은 도 5의 D-D선 단면도이고, 도 7은 도 6의 E-E선 단면도이다.

이에 본 발명의 등속조인트는, 차량의 회전토크를 전달해주는 것으로 축방향으로 3개의 트랙(11)이 형성된 외륜(1)과, 외륜(1)의 트랙(11)에 삽입되도록 3개의 트러니언(21)이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더(2)와, 각 트러니언(21)에 삽입 구비된 가이드링(3)과, 가이드링(3)의 외측에 니들베어링(5)으로 지지되어 상기 트랙(11)에 삽입 장착되는 구면롤러(4)를 포함하는 트라이포드형 등속조인트에 있어서; 상기 각 트러니언(21)은 타원기둥으로 구성되고, 상기 가이드링(3)의 내측홀은 상기 트러니언(21)이 승강운동과 경사운동이 가능하게 삽입되는 타원홀(31)로 구성되는 것이다.

그리고, 상기 트러니언(21)과 타원홀(31)은, 각각의 타원 장축이 스파이더(2)의 축방향과 동일하게 구비되고, 각각의 타원 단축이 스파이더(2)의 회전방향과 동일하게 구비되는 것이다.

아울러 상기 트러니언(21)과 타원홀(31)의 타원 단축의 길이를 동일하게 하 여 트러니언(21)의 양 곡외측면(211)과 타원홀(31)의 양 곡내측면(311)이 상호 밀착되게 구비되어 있는 것이다. 그리고 상기 트러니언(21)의 타원 장축의 길이를 타원홀(31)의 장축 길이 보다 작게하여 트러니언(21)의 전,후방에 경사 공간부(6)가 형성되게 하는 것이다.

따라서 상기 각각의 트러니언(21)은 외륜(1)의 원주방향으로 단축을 가지는 타원기둥으로 돌출 형성되는 것으로, 각 트러니언(21)의 단축방향의 양 곡외측면(211)은 각 가이드링(3)에 구비된 타원홀(31)의 양 곡내측면(311)에 밀착되게 설치된다.

또한, 상기 니들베어링(5)과 가이드링(3)의 둘레 상,하부에는, 동력의 전달 중 니들베어링(5)과 가이드링(3)이 상,하로 이탈되는 현상을 방지할 수 있도록 스프링링(7 ; 스프링 와셔)이 구면롤러(4)의 내측 상,하에 구비되어 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 타원기둥으로 형성된 3개의 트러니언(21)에 내측에 타원홀(31)이 형성된 가이드링(3)을 스파이더(2)의 축방향으로 삽입함으로써, 각각의 트러니언(21)에 구면롤러(4)를 장착한다. 그리고 스파이더(2)의 트러니언(21)에 장착된 구면롤러(4)를 외륜(1)에 형성된 3개의 트랙(11)에 삽입하는 과정을 통해 등속조인트의 조립을 완료한다.

따라서, 상기와 같은 과정을 통해 본 발명의 등속조인트를 장착하게 되면, 스파이더(2)의 트러니언(21)은 하중 전달의 방향을 따라 작은 곡률차를 가지는 곡외측면(211)이 형성되어 있음으로써, 트러니언(21)의 단축 방향에 형성된 양 곡외측면(211)은 가이드링(3)의 타원홀(31)의 단축 방향에 형성된 곡내측면(311)에 선접촉으로 하게 된다. 즉 도 7에 도시된 바와 같이 가이드링(3)의 내측에 구비된 타원홀(31)의 단축방향에 형성된 양 곡내측면(311)에 트러니언(21)의 단축 방향에 형성된 곡외측면(211)이 형합 삽입됨으로써 작동시 트러니언(21)이 안내되면서 상,하운동과 경사운동을 하게 되는 것이다.

그리고 작동시 상기 트러니언(21)은 가이드링(3)의 타원홀(31)에서 상,하운동과 경사운동을 수행함으로써 가이드링(3)은 비회전되면서 외륜(1)으로부터 전달되는 동력을 휠로 전달하게 되는 것이다.

그러므로, 상술한 바와 같이 비회전되는 가이드링(3)의 내부에 타원홀(31)을 형성하고 상기 타원홀(31)에 삽입 장착되는 트러니언(21)을 타원기둥으로 구성하며, 상기 트러니언(21)과 타원홀(31)이 단축방향의 양측으로 선접촉을 하게 함으로써, 작동시 미세한 축력의 발생을 줄일 수 있는 것이다.

그리고 상기 선접촉부의 접촉곡률을 설계자가 선택하여 차량 조건에 따라 최적의 내구설계를 가능하게 할 수 있는 것이다. 즉 가이드링(3)에 형성된 타원홀(31)의 타원 장,단축과 타원기둥으로 형성된 트러니언(21)의 타원 장,단축의 길이를 조정하여 각각의 타원홀(31)과 트러니언(21)을 구성함으로서, 선접촉부의 접촉곡률을 선택적으로 가변시킬 수 있는 것이다.

즉 상기 선접촉부의 접촉곡률을 크게하면 동력전달의 안전성을 확보할 수 있으며, 접촉곡률을 작게하면 마찰에 의한 축력의 발생을 줄일수 있는 것으로, 차량의 조건에 따라 상기 접촉곡률을 설계자가 최적으로 설계할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 바와 같이, 가이드링(3)과 트러니언(21)에서 가이드링(3)을 비회전시키면서 동력을 전달할 수 있도록 함으로써, 트러니언(21) 및 가이드링(3)의 마모를 최소로 줄임에 따라 내구성능을 좀더 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드링(3)에 형성된 타원홀(31)의 타원 장축과 타원기둥으로 형성된 트러니언(21)의 타원 장축의 길이를 조정하여 트러니언(21)의 각도변경 범위를 최대로 크게 할 수 있는 것이다.

즉 상기 트러니언(21)의 전,후방에 형성되는 경사 공간부(6)의 전,후방폭을 길게 함에 따라 트러니언(21)의 각도변경 범위를 최대로 크게 함으로써, 현가장치의 작동범위가 큰 SUV차량 등에 용이하게 장착할 수 있는 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 제2 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도이고, 도 9는 도 8의 G부 확대도이다.

이에 본 발명에 따른 제2 실시예의 등속조인트는, 트러니언(21)과 타원홀(31)의 구성을 제외하고 타 구성은 상기 제1 실시예의 구성과 동일함을 전제한다.

따라서, 본 발명에 따른 제2 실시예의 등속조인트를 구성하는 가이드링(3)의 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)은 중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면(312)으로 형성되고, 상기 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)은 평면으로 형성됨을 특징으로 한다.

즉 상기 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)에 형성된 곡면(312)으로 인하여 타원홀(31)은 상,하부가 넓어지게 되고 중간이 좁아지는 형상을 가지는 것이다.

그러므로, 트러니언(21)이 가이드링(3)의 내측에서 상,하로 움직이면서 동력을 전달할 경우에 트러니언(21)과 타원홀(31)의 접촉점 위치는 항상 구면롤러(4)의 중심에 위치됨으로써, 편심 하중에 대한 모멘트 발생을 줄여 차량의 NVH특성을 향상시킬 수도 있는 것이다.

다시말해 가이드링(3)에 형성된 타원홀(31)의 곡내측면(311)을 트러니언 상,하 운동방향으로 곡률지게 형성하여 트러니언(21)과 타원홀(31)의 마찰력을 줄이면서도 가이드링(3)에 작용하는 하중을 구면롤러(4)의 중심과 일치시킴에 따라서, 상술한 바와 같이 NVH 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 10은 본 발명에 따른 제3 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도이고, 도 11은 도 10의 H부 확대도이다.

이에 본 발명에 따른 제3 실시예의 등속조인트는, 트러니언(21)과 타원홀(31)의 구성을 제외하고 타 구성은 상기 제1 실시예의 구성과 동일함을 전제한다.

따라서, 본 발명에 따른 제3 실시예의 등속조인트를 구성하는 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)은 중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면(212)으로 형성되고, 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)은 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉 상기 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)에 형성된 곡면(212)으로 인하여 트러니언(21)의 상,하부가 좁아지게 되고 중간이 넓어지는 형상을 가지는 것이다.

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다시말해 트러니언(21)의 곡외측면(211)을 트러니언(21)의 상,하 운동방향으로 곡률지게 형성하여 트러니언(21)과 타원홀(31)의 마찰력을 줄일수 있는 것이다.

도 12는 본 발명에 따른 제4 실시예의 등속조인트를 나타낸 종단면도이고, 도 13는 도 12의 I부 확대도이다.

이에 본 발명에 따른 제4 실시예의 등속조인트는, 트러니언(21)과 타원홀(31)의 구성을 제외하고 타 구성은 상기 제1 실시예의 구성과 동일함을 전제한다.

따라서, 본 발명에 따른 제4 실시예의 등속조인트를 구성하는 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)은 중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면(212)으로 형성되고, 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)은 중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면(312)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉 상기 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)에 형성된 곡면(212)으로 인하여 트러니언(21)은 상,하부가 좁아지게 되고 중간이 넓어지는 형상을 가지게 되고, 상기 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)에 형성된 곡면(312)으로 인하여 타원홀(31)은 상,하부가 넓거지게 되고 중간이 좁아지는 형상을 가지는 것이다.

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상술한 바와 같이 본 발명은, 설계자가 비회전되는 가이드링의 내부에 형성된 타원홀과 트러니언의 접촉 곡률을 선택하여 차량 조건에 따른 최적의 내구설계를 가능하게 함으로써, 등속 조인트의 내구수명을 최대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한 가이드링을 비회전시키면서 트러니언의 곡외측면이 가이드링의 타원홀의 내측면에서 선접촉을 하게 하여 축력 발생을 줄임으로써, 차량의 횡요동을 포함하는 진동을 저감하는 효과가 있다.

또한 가이드링을 비회전시킴에 따라서 트러니언 및 가이드링의 마모를 최소화 함으로써, 높은 내구수명을 가질 수 있도록 하는 효과도 있다.

또 스파이더의 경사 작동각을 크게 함으로써 현가장치의 작동범위가 큰 SUV차량 등에 적용이 가능한 효과도 있다.

또 가이드링에 형성된 타원홀의 내측면을 트러니언 상,하 운동방향으로 곡률 지게 형성하여 트러니언과 타원홀의 마찰력을 줄이면서도 가이드링에 작용하는 하중을 구면롤러의 중심과 일치시킴으로써, 편심하중에 의한 모멘트 발생을 구조적으로 방지하여 차량의 NVH 특성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또 트러니언을 타원기둥으로 용이하게 제작하고 가이드링의 내측홀을 타원형으로 용이하게 제작함으로써 제조비용을 줄여 생산원가를 낮출 수 있는 장점도 있다.

Claims (6)

1. 축방향으로 3개의 트랙(11)이 형성된 외륜(1)과, 외륜(1)의 트랙(11)에 삽입되도록 3개의 트러니언(21)이 돌출되어 일체로 구비되는 스파이더(2)와, 각 트러니언(21)에 삽입 구비된 가이드링(3)과, 가이드링(3)의 외측에 니들베어링(5)으로 지지되어 상기 트랙(11)에 삽입 장착되는 구면롤러(4)를 포함하는 트라이포드형 등속조인트에 있어서;

   상기 각 트러니언(21)은 타원기둥으로 구성되고,

   상기 가이드링(3)의 내측홀은 상기 트러니언(21)이 승강운동과 경사운동이 가능하게 삽입되는 타원홀(31)로 구성됨을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 트러니언(21)과 타원홀(31)은, 각각의 타원 장축이 스파이더(2)의 축방향과 동일하게 구비되고, 각각의 타원 단축이 스파이더(2)의 회전방향과 동일하게 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 트러니언(21)과 타원홀(31)의 타원 단축의 길이를 동일하게 하여 트러니언(21)의 양 곡외측면(211)과 타원홀의 양 곡내측면(311)이 상호 밀착되게 구비하고,

   상기 트러니언(21)의 타원장축의 길이를 타원홀(31)의 장축 길이보다 작게 하여 트러니언(21)의 전,후방에 경사 공간부(6)가 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)은,

   중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면(312)으로 형성됨을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)은,

   중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면(212)으로 형성됨을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트러니언(21)의 둘레 곡외측면(211)은 중간 외주면이 외측으로 돌출된 곡면(212)으로 형성되고;

   상기 타원홀(31)의 둘레 곡내측면(311)은 중간 내주면이 내측으로 돌출되는 곡면(312)으로 형성됨을 특징으로 하는 진동 저감용 트라이포드형 등속조인트.

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