KR100972481B1

KR100972481B1 - 조인트

Info

Publication number: KR100972481B1
Application number: KR1020087007392A
Authority: KR
Inventors: 유키히로 아사
Original assignee: 아사 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2010-07-26
Also published as: US20090191975A1; CN101278136A; JP2011190935A; KR20080044889A; CN102808865A; US8100773B2; JPWO2007077695A1; EP1923587B1; EP1923587A1; EP1923587A4; WO2007077695A1

Abstract

부품 개수를 줄이고, 또한, 제조 공정을 간략화한다.

복수의 구체(29a~29d)와, 각 구체(29a~29d)를 수용하는 반구형상의 구체받이(22a~22d)가 곡면에 형성되어 있는 원주형상의 내 허브(20)와, 내 허브(20)를 수용하는 수용부(17)와 일체적으로 형성되어 있으며 각 구체받이(22a~22d)에서 받져진 구체(29a~29d)가 수용되는 복수의 길이 홈(12a~12d)을 가지는 외 허브(10)를 구비한다.

수용부, 구체, 허브, 조인트

Description

조인트{JOINT}

본 발명은 자동차, 항공기, 선박이나 산업 기계 등의 동력 전달부에 사용되는 조인트에 관한 것이다.

종래에는 '내주면의 원주 방향 등분 위치에 축방향으로 연장되는 트랙 홈을 구비한 외륜(外輪) 부재와, 외주면의 원주 방향 등분 위치에 축방향으로 연장되는 트랙 홈을 구비한 내륜(內輪) 부재와, 내륜·외륜 부재의 트랙 홈 사이에 개재하는 토크 전달부를 가지고, 토크 전달부를, 기어부를 구비한 저널 부재와, 저널 부재에 회전이 자유자재로 가능하도록 담지(擔持)된 롤러로 구성하고, 롤러를 외륜 부재의 트랙 홈에 수용시키고, 내륜 부재의 트랙 홈의 저면에 기어부를 설치함과 동시에 저널 부재의 기어부를 내륜의 기어부와 치합시킴으로써 저널 부재가 내륜에 대해 기우는 것을 가능하게 한 슬라이드 이동식 등속 조인트'가 있다(특허 문헌 1).

<특허 문헌 1> 일본국 특허공개 2000-27881호 공보

특허 문헌 1에 기재되어 있는 조인트는 외륜 부재 및 내륜 부재에 부가하여, 토크 전달부를 구비하고 있다. 토크 전달부는 기어부를 구비한 저널 부재와, 저널 부재에 회전이 자유자재로 가능하도록 담지된 롤러로 구성하고 있다. 또한, 저널 부재의 기어부는 내륜의 기어부와 치합시킨다고 하는 제조 공정을 거친다.

이와 같이, 상기 조인트는 부품 개수가 많다고 하는 점과, 제조 단계에서 번거로운 치합 공정을 거칠 필요가 있다고 하는 점에서 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기 각 과제를 해결한 조인트를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 조인트는,

복수의 구체(球體)(예를 들면, 도 1의 부호 29a~29d)와,

상기 각 구체를 수용하는 반구(半球) 형상의 리세스부(예를 들면, 도 2의 부호 22a~22d, 구체받이)가 머리부(예를 들면, 도 2의 부호 21)의 측면에 형성되어 있고 상기 머리부에 목부(예를 들면, 도 2의 부호 23)를 개재하여 원주형상의 몸체부(예를 들면, 도 2의 부호 24)가 위치하는 부재(예를 들면, 도 1의 부호 20)와,

상기 부재(내 허브 : 20)를 수용하는 수용부(예를 들면, 도 1의 부호 17)와 상기 수용부와 일체적으로 형성되어 있어 상기 각 리세스부에서 받쳐진 구체가 수용되는 복수의 길이 홈(예를 들면, 도 2의 부호 12a~12d)을 가지는 허브(예를 들면, 도 1의 부호 10)를 구비한다. 또한 상기 길이 홈은 길이방향으로 직선적으로 연장하는 형태로 형성되어 있다.

상기 부재는 상기 허브와 연결되는 다른 허브(예를 들면, 도 1의 부호 10)와 일체적으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 상기 부재가 상기 다른 허브의 일부를 구성하고 있어도 좋다.

혹은, 상기 부재는, 2개의 허브(예를 들면, 도 6의 부호 10, 10') 사이에 걸처져 수용되도록 해도 좋다. 이 경우에는 상기 부재는 상기 허브의 각 길이 홈에 수용되는 구체와, 상기 허브와 연결되는 다른 허브에 수용되는 구체를 수용하는 리세스부를 가지도록 해도 좋다.

상기 길이 홈의 저부(底部)는 개구 부분을 중앙 부분보다도 얕게 하면 좋다(예를 들면, 도 4의 부호 12a~12d에 나타내는 형상으로 한다.). 이 결과, 상기 개구 부분에 의해 구체가 고정되기 때문에, 부재와 허브가 사용 중에 탈락하기 어려워진다.

상기 허브와 상기 허브에 연결되는 샤프트가 나사 결합(螺合)에 의해 연결되어도 좋다(예를 들면, 도 9의 부호 34의 구조로 한다.). 이러한 경우, 특별히, 조인트 본체가 소형인 경우에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 상기 각 구체의 직경은 각 구체의 내구성을 고려하고, 상기 몸체부의 직경의 대략 1/4 ~ 1/8의 범위로 하면 좋다. 이 범위내라면, 조인트의 사용시에 각 구체에 걸리는 응력은 내구성에 영향을 미칠 정도로 과도하게는 되지 않는다.

또한, 상기 부재와 상기 허브가 서로 탈락되는 것을 방지하는 방지부를 구비하면 좋다. 방지부의 타입은 여러 가지가 있는데, 어느 것을 채용할 것인지는 상기 허브의 길이 홈의 저면과 허브의 외측벽과의 사이의 두께에 의해 선택하면 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 조인트 구조의 분해사시도.

도 2는 도 1의 내(內) 허브(20)의 측면도 및 구체받이(22a) 부근의 확대도.

도 3은 도 1의 외(外) 허브(10)의 측면도 및 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 외 허브(10)의 단면도, 측면도 및 외 허브(10)와 내 허브(20)를 연결하는 상태를 도시하는 도면.

도 5는 도 3의 변형예.

도 6은 2개의 외 허브(10, 10')를 복수의 구체가 설치되어 있는 한 개의 연결 부재(20)를 개재하여 접속하는 타입의 조인트를 도시하는 도면.

도 7은 도 3에 도시하는 타입의 외 허브(10)의 가공 공정의 설명도.

도 8은 구체가 구체받이로부터 탈락되는 것을 방지하는 커버(60)의 상면도 및 측면도.

도 9는 여러 가지 사이즈의 조인트에 대한 샤프트(30, 40)의 설치 모양을 도시하는 도면.

도 10은 도 1의 변형예를 도시하는 도면.

도 11은 도 10에 도시하는 각 부재의 조립 원리의 설명도.

도 12는 도 2의 변형예를 도시하는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10' : 외(外) 허브 20 : 내(內) 허브

29 : 구체 30, 40 : 샤프트

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

<실시 형태 1>

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 조인트의 분해사시도이다. 도 1에 도시하는 조인트는 이하에 설명하는, 외(外)허브(10)와, 내(內)허브(20)와, 구체(29a~29d)와 샤프트(30, 40)로 크게 나뉜다.

외 허브(10)와 내 허브(20)는 외 허브(10)에 형성되어 있는 수용부(17)에, 내 허브(20)의 머리부(21)(도 2)가 수용됨으로써 연결된다.

내 허브(20)는 후술하는 바와 같이, 구체(29a~29d)를 수용하는 반구형상의 리세스부가 머리부(21)의 측면에 형성되어 있어, 머리부(21)에 목부(23)를 개재하여 원주형상의 몸체부(24)가 위치하는 구성으로 되어 있다. 몸체부(24)의 저면에는 샤프트(40)를 받아지도록 개구부(25)가 형성되어 있다.

외 허브(10)는 내 허브(20)를 수용하는 수용부와 상기 수용부와 일체적으로 형성되어 있어 상기 각 리세스부에서 받져진 구체들이 수용되는 복수의 길이 홈(12a-12d)을 가진다.

구체(29a~29d)는 스테인리스, 세라믹, 금속 등의 재질로 이루어지고, 그 치수는 조인트 자체의 치수가 하기예와 같은 경우에는 4φ 정도로 하고 있다. 구체(29a~29d)의 개수는 4개로 한정되는 것은 아니다. 일반적으로는, 구체(29a~29d)의 개수는 조인트 본체의 크기, 재료의 경도(硬度) 등에 따라서 정하면 된다. 그리고, 구체(29a~29d)의 직경은 구체(29a~29d)의 내구성을 고려하고, 내 허브(20)의 몸체부(도 2) 직경의 대략 1/4~1/8의 범위로 하면 좋다.

도 2(a)는 도 1의 내 허브(20)를 나사공(26b) 측에서 본 측면도이다. 도 2(b)는 내 허브(20)를 머리부(21) 측에서 본 측면도이다. 도 2(c)는 도 2(b)의 구체받이(22a) 부근의 확대도이다.

내 허브(20)는 플라스틱제, 금속제 등이다. 내 허브(20)는, 복수의 구체(29a~29d)를 수용하는 반구형상의 구체받이(22a~22d)가 곡면으로 형성되어 있는 개형(槪形)이 원주형상인 머리부(21)를 포함한다. 여기에서, 반구형상에는, 개형이 원뿔[도 2(a)에 도시하는 단면도에서는 V자 모양으로 되는 형상]에 가까운 것도 포함된다. 구체(29a~29d)와 구체받이(22a~22d)와의 사이에는 그리스(grease)가 도포된다. 내 허브(20)는 샤프트(40)를 수용하기 위한 개구부(25)가 저면에 형성되어 있으며, 개구부(25)로 들어온 샤프트(40)를 그 측면으로부터 고정하는 나사(46, 48)를 수용하는 나사공(26a, 26b)이 측면에 형성되어 있는 몸체부(24)를 포함한다. 더욱이, 내 허브(20)는 머리부(21)와 몸체부(24)를 연결하고 있는 목부(23)를 포함하는데, 상기 목부(23)는 샤프트(30, 40)의 굴곡을 허용하는 기능을 한다.

한편, 내 허브(20)의 사이즈의 일예는 이하와 같다.

머리부(21) : 단면 직경 12.4φ, 목부(23)와의 경계 직경 12.7φ, 길이 6.7mm, 단면으로부터 구체받이(29a~29d)의 저부까지의 길이 3.7mm, 축심으로부터 구체받이(29a~29d)의 저부까지의 길이 4.47mm, 목부(23)와의 경계 직경으로부터 구 체받이(29a~29d)의 저부까지의 깊이 1.88mm, 구체받이(29a~29d)의 개구 지름 4.8~5.0φ,

목부(23) : 머리부(21)와의 경계로부터 세경부(細徑)의 머리부(21)측까지의 길이 2.8mm, 세경 9.2φ, 세경부의 머리부(21) 측으로부터 몸체부(24)와의 경계까지의 길이 4.5mm, 몸체부(24)로부터 세경을 향하는 부분의 각도 67도,

몸체부(24) : 직경 20φ, 길이 13mm, 단면으로부터 나사공(26a, 26b)의 축심까지의 길이 5mm, 개구부(25)의 직경 5.7φ, 개구부(25)의 깊이 12mm, 나사공(26a, 26b)의 직경 3.35φ.

또한, 내 허브(20)는 다이캐스트 성형하면 되는데, 예를 들면, 구체받이(22a~22d)는 굴삭 등에 의해 제작해도 좋다.

도 3(a)은 도 1의 외 허브(10)를 개구부(15) 측에서 본 측면도이다. 도 3(b)는 외 허브(10)의 단면도이다. 여기서는 복수의 길이 홈(12a~12d)가 길이방향으로 직선적으로 형성되어 있다. 도 3(c)는 외 허브(10)를 수용부(17) 측에서 본 측면도이다.

외 허브(10)는 플라스틱제, 금속제 등이다. 외 허브(10)는 내 허브(20)의 머리부(21)를 수용하는 수용부(17)와, 수용부(17)에 대해 일체적으로 일정 간격으로 형성되어 각 구체받이(22a~22d)에서 받져진 구체(29a~29d)가 수용되는 복수의 길이 홈(12a~12d)을 가지는 제1 부분(11)을 포함한다. 외 허브(10)는 샤프트(30)를 수용하기 위한 개구부(15)가 저면에 형성되어 있어, 개구부(15)에 들어온 샤프트(30)를 그 측면으로부터 고정하는 나사(36, 38)를 수용하는 나사공(16a, 16b)이 측면에 형성되어 있는 제2 부분(13)을 포함한다. 또한, 외 허브(10)의 사이즈의 일예는 이하와 같다.

제1 부분(11) : 수용부(17)의 깊이 13mm, 길이 홈(12a~12d)의 길이방향 길이 10.5mm, 길이 홈(12a)의 바닥으로부터 길이 홈(12d)의 바닥까지의 거리 17mm,

제2 부분(13) : 직경 20φ, 길이 11mm, 단면으로부터 나사공(16a, 16b)의 축심까지의 길이 5mm, 개구부(15)의 직경 5.7φ, 개구부(15)의 깊이 11mm, 나사공(16a, 16b)의 직경 3.35φ.

외 허브(10) 및 내 허브(20)의 각 사이즈를, 상기 예시한 것과 대략 비슷하게 변경하면, 조인트 전체의 사이즈를 변경할 수 있다. 단, 외 허브(10) 및 내 허브(20)의 경성(硬性)과 구체(29a~29d)의 경성과의 편차가 큰 경우에는, 조인트 사용시에 경성이 낮은 쪽이 변형하지 않도록, 구체(29a~29d)의 개수를 변경하면 된다. 일반적으로는, 조인트를 크게 하려면, 구체의 개수를 늘리도록 하면 된다.

또한, 외 허브(10)는 다이캐스트 성형하면 좋은데, 예를 들면, 길이 홈(12a~12d)은 굴삭 등에 의해 제작해도 좋다.

샤프트(30, 40)는 스테인리스, 세라믹 등으로 이루어지고, 그 치수는 개구부(15, 25) 정도, 조인트 자체의 치수가 상기와 같은 경우에는 6φ정도로 하고 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 조인트는 외 허브(10)와, 내 허브(20)와, 구체(29a~29d)라고 하는 3개의 부품에 의해 구성된다. 그리고, 본 실시 형태의 조인트는 복잡한 구조를 요하지 않는다. 이러한 조인트의 경우에도, 연결 대상 사이의 회전시, 등속성을 확인할 수 있었다.

<실시 형태 2>

도 4(a)는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 외 허브(10)의 단면도이다. 도 4(b)는 외 허브(10)를 수용부(17) 측에서 본 측면도이다. 도 4(c)는 외 허브(10)와 내 허브(20)를 연결하는 상태를 도시하는 도이다. 한편, 여기에서는, 구체의 개수를 6개로 한 경우의 예를 도시하고 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 길이 홈(12a~12f)의 길이방향의 중앙 부분을 개구 부분보다도 상대적으로 깊게 하고 있다. 이러한 외 허브(10)는 도 3에 도시한 외 허브(10)와 같이, 길이 홈(12a~12f)을 형성해 두고, 그 중앙 부분 및 개구단을, 굴삭 등에 의해 완만하게 넓혀주면 된다. 이렇게 형성된 복수의 길이 홈(12a~12d)은 도 4에 도시한 바와 같이 곡면으로 형성되어 있다.

또한, 같은 사이즈의 내 허브(20)를 사용하는 경우에는, 실시 형태 2에 따른 외 허브(10)의 길이 홈(12a~12f)의 개구 부분 쪽이 실시 형태 1에 따른 외 허브(10)의 길이 홈(12a~12d)의 개구 부분보다도 깊지 않다. 그리고, 실시 형태 2에 따른 외 허브(10)의 길이 홈(12a~12f)의 중앙 부분을, 실시 형태 1에 따른 외 허브(10)의 길이 홈(12a~12d)의 깊이와 동일하도록 굴삭 등으로 하고 있다.

구체적으로는, 도 3에 도시하는 외 허브(10)의 경우, 길이 홈(12a)의 바닥으로부터 길이 홈(12d)의 바닥까지의 거리가 17mm였던 것에 대해, 도 4에 도시하는 외 허브(10)의 경우, 길이 홈(12a)의 개구 부분의 바닥으로부터 길이 홈(12d)의 개구 부분의 바닥까지의 거리는 16.3mm로 하고 있다.

이러한 외 허브(10)에 대해, 내 허브(20)를 35도 정도로 기울이면, 도 4(c) 상하방향에 있어서의 구체(29a, 29d)의 거리를, 길이 홈(12a, 12d) 사이의 거리 이하로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 내 허브(20)를 기울인 상태에서 수용 부(17)에 삽입함으로써, 내 허브(20)와 외 허브(10)를 연결할 수 있다.

내 허브(20)와 외 허브(10)와의 연결 후에, 내 허브(20)와 외 허브(10)와의 각도를 없애면, 구체(29a~29f)가, 길이 홈(12a~12f)의 중앙 부분과 개구단과의 사이의 융기 부분에 걸리기 때문에, 내 허브(20)와 외 허브(10)가 탈락되는 일은 없다. 또한, 사용시에는, 내 허브(20)와 외 허브(10)와의 이루는 각도가 15도 정도이면, 내 허브(20)와 외 허브(10)와의 연결은 담보된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 외 허브(10)를 사용한 조인트는 사용시에, 내 허브(20)와 외 허브(10)가 탈락되기 어렵게 된다. 구체적으로는 내 허브(20)와 외 허브(10)와의 축심을 서로 기울여 가면서 2000시간 정도 회전시킨 경우, 15도 정도면 탈락되는 일은 없었다.

<실시 형태 3>

도 5는 도 3의 변형예이다. 도 5에 도시하는 외 허브(10)는 합계 8개의 길이 홈(12a~12h)이 형성되어 있다. 이 외 허브(10)는 다이캐스트 성형으로 제작된다.

여기에서, 도 5(b) 상하좌우에 위치하는 길이 홈(12a~12d)은 도 3에 도시한 외 허브(10)와 같이, 중앙 부분의 굴삭 등을 실시하는 일 없이 사용하는 것이다. 한편, 도 5(b)의 길이 홈(12a~12d) 사이에 위치하는 길이 홈(12e~12h)은 도 4에 도시한 외 허브(10)와 같이, 중앙 부분의 굴삭 등을 실시하고 나서 사용하는 것이다. 또한, 이미 설명한 바와 같이, 길이 홈(12a~12d)은 길이 홈(12e~12h)보다도 깊게 되도록 형성하고 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는 실시 형태 1, 2에서 설명한 외 허브(10)의 그 어느 것으로도 사용할 수 있도록, 외 허브(10)를 다이캐스트 성형한다. 따라서, 도 5에 도시하는 외 허브(10)를 양산(量産)해 두고, 용도에 따라서 길이 홈(12e~12h)의 가공을 실시하면 좋다.

<실시 형태 4>

도 6은 2개의 외 허브(10, 10')를, 복수의 구체가 설치되어 있는 1개의 연결 부재(20)를 개재하여 접속하는 타입의 조인트를 도시하는 도이다.

도 6(a)는 외 허브(10)의 단면도이다. 도 6(b)는 외 허브(10)를 수용부(17)에서 본 측면도이다. 도 6(c)는 연결 부재(20)의 측면도 및 단면도이다. 도 6(d)는 연결 부재(20)의 평면도이다. 도 6(e)는 외 허브(10, 10')를 연결 부재(20)를 개재하여 접속하고 서로 축을 편심시킨 상태를 도시하는 도이다.

이미 설명한 각 실시 형태의 조인트는, 구조상, 샤프트(30, 40)의 축을 편심시킬 수 없다. 이것에 대해, 본 실시 형태의 조인트는, 구조상, 외 허브(10, 10')의 축을 편심시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 부수적으로 샤프트(30, 40)의 축을 편심시킬 수 있다.

<실시 형태 5>

도 7은 도 3에 도시하는 타입의 외 허브(10)의 가공 공정의 설명도이다. 본 실시 형태에서는 외 허브(10)와 내 허브(20)와의 사용시의 연결을 담보하기 위하여, 외 허브(10)와 내 허브(20)를 연결한 후에, 길이 홈(12a~12d)의 개구단 부근의 저부를, 펀치 등의 치구(51~54)를 사용하여 으깬다.

구체적으로는 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 외 허브(10)의 길이 홈(12a~12d)에 대응하는 외주 부분에, 선단이 뽀쪽하게 돌출하여 있는 치구(51~54)를, 외 허브(10)의 축심을 향해 댄다. 여기에서, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 외 허브(10)는 외주단부에 단차가 형성하여 있고, 이 단차 부분에 치구(51~54)의 선단을, 소정의 각도로 댄다.

그리고, 이 상태에서, 치구(51~54)에 대해, 외 허브(10)의 축심을 향해 외력을 부가한다. 그 결과, 외 허브(10)는 도 7(c) 및 도 7(d)에 도시하는 바와 같이, 길이 홈(12a~12d)에 대응하는 외주 부분이 으깨진다. 길이 홈(12a~12d) 내의 구체는 으깨진 부분까지는 도달할 수 있지만, 상기 부분에서 걸린다. 따라서, 외 허브(10)와 내 허브(20)가 탈락되는 일은 없다.

여기에서, 도 7에 도시하는 방법은, 외 허브(10)와 내 허브(20)를 탈락하지 않도록 하는 연구를 실시하고 있다. 그러나, 조인트의 사이즈가 대형화하면, 길이 홈(12a~12d)의 저부로부터 외 허브(10)의 외주면까지의 두께가 증가하고, 도 7에 도시하는 방법에서는 외 허브(10)와 내 허브(20)가 탈락하지 않도록 하는데에 충분한 으깸 부분을 형성할 수 없는 경우가 있다.

이러한 경우에는 외 허브(10)와 내 허브(20)를 탈락되는 것 자체를 방지하는 것이 아니고, 도 8에 도시하는 바와 같이, 외 허브(10)와 내 허브(20)를 탈락된 경우에도, 구체가 구체받이로부터 탈락되지 않도록 할 필요가 있다.

도 8은 구체가 구체받이로부터 탈락되는 것을 방지하는 커버(60)의 상면도 및 측면도이다. 여기에서는 구체받이가 6개 있는 경우의 커버(60)를 나타내고 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 커버(60)는 중앙에 개구부(61)가 형성되어 있는 커버 본체와, 커버 본체의 가장자리부로부터 커버 본체에 대해 직각으로 입상(立上)하는 편부(60a, 60b)를 포함하는 합계 6개의 편부를 가지고 있다. 편부(60a, 60b)의 간격은 구체(29a) 등의 직경보다도 좁게 하고 있다.

커버(60)는 구체를 구체받이에 수용한 후에, 커버(60)에 의해 내 허브(20)의 머리부(21)를 덮는 양태로 설치한다. 또한, 내 허브(20)의 머리부(21)의 단면 중앙[개구부(61)에 대응하는 위치]에는, 나사공을 형성해 두면, 비스 등을 사용하여 커버(60)를 내 허브(20)에 고착하는 것이 가능하게 된다. 물론, 내 허브(20)와 커버(60)와는 접착제 등으로 고착해도 좋다.

상기와 같이 해서, 커버(60)를 내 허브(20)에 설치하면, 도시하는 바와 같이, 구체(29a)는 편부(60a, 60b) 사이에서 고정되고, 낙하하지 않게 된다.

<실시 형태 6>

도 9는 여러 가지 사이즈의 조인트에 대한 샤프트(30, 40)의 설치 모양을 도시하는 도이다. 도 9(a)는 샤프트(30, 40)의 지름이 개구부(15, 25)의 지름 이하인 경우의 예를 도시하는 도이다. 이 경우에는, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 샤프트(30, 40)의 선단부(34, 43)를 나사절삭하고, 또한 개구부(15, 25)에 나사공을 형성한다. 그리고, 선단부(34, 43)는 너트(32, 42)와의 나사결합에 의해 조인트에 연결된다. 이 때, 외 허브(10) 측은, 개구부(15)와 수용부(17)가 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 외 허브(10)에 대한 샤프트(30)의 위치를 결정하기 위하여 너트(32)를 사용하는 것은 필수적이다. 한편, 내 허브(20) 측은 개구부(25)에 바닥이 있기 때문에 너트(42)를 사용하는 것은 필수가 아니지만, 내 허브(20)와 샤프트(40)와의 보다 견고한 연결을 위해서 너트(42)를 사용하면 좋다.

도 9(a)에 도시하는 바와 같은 연결수단은 조인트 및 샤프트(30, 40)의 지름이 작을 때에 유효하다. 이것은 조인트 등의 지름이 작은 경우에는, 내 허브(20) 등의 측면과 개구부(25)와 사이의 두께가 얇기 때문에, 도 1에 도시한 나사공(26a) 등을 내 허브(20) 등에 형성할 수 없게 되기 때문에, 나사(36) 등을 사용하는 일 없이, 조인트와 샤프트(30, 40)와의 연결이 필요하게 되기 때문이다. 구체적으로는, 내 허브(20) 등의 직경이 4φ 이하가 되면, 나사공(26a) 등의 형성이 어려워진다.

도 9(b)는 샤프트(30, 40)의 지름이, 개구부(15, 25)의 지름보다도 큰 경우의 예를 도시하는 도이다. 이 경우에는, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 우선, 샤프트(30, 40)의 선단부(34, 43)를 나사절삭하고, 또한 개구부(15, 25)에 나사공을 형성한다. 그리고, 선단부(34, 43)는 개구부(15, 25)와의 나사결합에 의해 조인트에 연결된다. 이러한 경우에는, 너트는 불필요하다. 선단부(34, 43)의 저면상에서 외 허브(10)에 대한 샤프트(30)의 위치결정이 이루어지기 때문이다. 물론, 내 허브(20)와 샤프트(40)와의 보다 견고한 연결 및 외 허브(10)와 샤프트(30)와의 보다 견고한 연결을 위해 너트를 보조적으로 사용해도 좋다.

도 9(c)는 도 9(b)의 변형예이다. 여기에서는, 내 허브(20)의 몸체부(24)의 지름을 도 1 등에 도시하는 경우에 비하여 상대적으로 작게 한 경우인, 내 허브(20)와 샤프트(40)와의 연결예를 도시하고 있다. 도시하는 바와 같이, 내 허 브(20)의 단부를 수나사로 하고, 또한, 샤프트(40)의 단부를 암나사로 하고 있다. 여기에서는, 보조적으로 너트(42)를 사용하고 있다.

<실시 형태 7>

도 10은 도 1의 변형예를 도시하는 도면이다. 도 10에는 도 1에 도시한 것 이외에, 스테인리스 등으로 이루어지는 대략 'C'형 형상의 링부(100)를 도시하고 있다. 링부(100)는 대략 'C'형 형상으로 하고 있기 때문에, 절결 부분(100a)을 가지고 있다. 또한, 도 10에는 길이 홈(12a~12d)의 짧은 길이 방향을 가로지르는 방향으로 형성되어 있는, 링부(100)를 수용하는 받이부(110)를 도시하고 있다.

링부(100)의 지름과 받이부(110)의 지름은, 대략 동일하게 하고 있다. 그래서, 링부(100)를 받이부(110)에 끼워넣은 후에는, 의도적으로 링부(100)를 받이부(110)로부터 떼어내려고 하지 않으면 탈락되지 않는다.

링부(100) 및 받이부(110)는 외 허브(10)와 내 허브(20)를 일단 연결한 후에, 그 연결을 유지하는 것이다. 즉, 링부(100) 및 받이부(110)는 도 4, 도 7을 사용하여 설명한 구조에 대한 대체물로서 사용된다.

도 11은 도 10에 도시하는 각 부재의 조립 원리의 설명도이다. 도 11(a) ~ 도 11(c)에는, 외 허브(10)를 수용부(17) 측에서 본 측면도를 도시하고 있다. 도 11(d)에는, 외 허브(10)의 단면도의 일부를 도시하고 있다.

도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 수용부(17)에는, 이미 설명한 바와 같이, 길이 홈(12a~12d)이 형성되어 있다. 또한, 길이 홈(12a~12d) 등에는, 다이캐스트에 의해 받이부(110)가 형성되어 있다. 그리고, 외 허브(10)를 다이캐스트 성형하지 않는 경우에는 절삭 등에 의해 길이 홈(12a~12d) 등에 의해 받이부(110)를 설치해도 좋다.

도 11(b)에 도시하는 바와 같이, 길이 홈(12a~12d)에는, 구체(29a~29d)가 수용된다. 또한, 설명 사정상, 내 허브(20)를 도시하고 있지 않으나, 실제로는 구체(29a~29d)는 내 허브(20)에서 받져진 상태로 길이 홈(12a~12d)에 수용된다.

도 11(c)에 도시하는 바와 같이, 받이부(110)에 대해, 링부(100)를 끼워넣는다. 이 때, 링부(100)는 대략 'C'형 형상이기 때문에, 내경 방향을 향해 힘을 부가함으로써, 지름을 줄일 수 있다. 지름이 축소된 링부(100)를 수용부(17)로부터 받이부(110)를 향해 끼워넣는다. 실제로, 링부(100)가 받이부(110)까지 도달하면, 축소된 지름이 넓어지고, 링부(100)가 받이부에 수용된다.

여기에서, 상기 방법에 의해, 링부(100)를 받이부(110)에서 받게 하기 위해서는, 링부(100)를 내경 방향을 향해 힘을 부가했을 때에, 링부(100)의 지름이, 수용부(17)의 지름보다도 작게 되는 폭으로 절결부(100a)를 형성해 둘 필요가 있는 점에 유의하길 바란다. 또한, 링부(100)는 내경방향을 향해 부가된 힘이 해제된 경우에, 링부(100)가 원래의 형상으로 되돌아오는 경성이 필요하게 된다. 일예로서는, SUS 304를 사용할 수 있다.

도 11(d)에 도시하는 바와 같이, 외 허브(10)에 수용된 구체(20a)는 받이부(110)에 끼워넣어진 링부(100)가 스토퍼가 되고, 외 허브(10)로부터 탈락되는 일이 없다. 그리고, 구체(29a)가 외 허브(10) 내에 수용되어 있는 상태에서는, 구체 받이(22a)로부터 빠져서 탈락하는 일도 없다. 따라서, 구체(29a), 받이부(110) 및 링부(100)에 의해, 외 허브(10)와 내 허브(20)와의 연결이 유지되게 된다.

<실시 형태 8>

도 12는 도 2의 변형예를 도시하는 도이다. 도 12에는 도 2(b)에 대응하는 내 허브(20)의 단면도를 나타내고 있다. 이 내 허브(20)는 도 11에 도시하는 스토퍼를 가지고 있지 않은 외 허브(10)와의 연결에 적합한 것이다.

도 12에는 도 2에 도시한 것 외에, 구체받이(22a, 22c)의 저부에 형성된 홈(28a, 28c)과, 홈(28a, 28c) 내에 수용된 자석(27a, 27c)을 도시하고 있다.

여기에서, 외 허브(10)가 스토퍼를 가지고 있지 않은 경우에는, 외 허브(10)와 내 허브(20)를 연결해서 사용하고 있을 때에, 외 허브(10)와 내 허브(20)가 서로 탈락하는 경우가 있다. 이러한 경우에, 구체(29a) 등이 구체받이(22a) 등으로부터 떨어지지 않도록 하기 위해, 본 실시 형태에서는, 구체(29a) 등을 자성체로 하고, 자석(27a) 등을 자석받이 홈(28a) 등에 설치한다.

이렇게 하면, 외 허브(10)와 내 허브(20)가 서로 탈락되어도 구체(29a) 등은 자석(27a) 등에 의해 흡착되기 때문에, 구체받이(22a) 등으로부터 떨어지지 않는다.

본 발명은 자동차, 항공기, 선박이나 산업기계 등의 동력 전달부에 사용되는 조인트에 있어서, 조인트의 부품 개수 및 부품의 제조 공정을 간략화함으로써 저비용 및 에너지 절감을 도모한다.

Claims

복수의 구체(球體);,

상기 구체 각각을 수용하는 반구(半球) 형상의 리세스부가 곡면에 형성되어 있는 원주형상의 머리부와, 내측에 샤프트가 장착되어 있는 원주형상의 몸체부와, 상기 머리부와 상기 몸체부를 결합하는 목부를 구비하는 내 허브; 및,

상기 머리부를 수용하는 수용부와 상기 수용부와 일체적으로 형성되어 있어 상기 각 리세스부에서 받져진 구체가 수용되는 복수의 길이 홈을 가지는 외 허브를 구비하며,

상기 길이 홈은 길이방향으로 직선적으로 연장하는 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 내 허브는 상기 외 허브와 연결되는 다른 허브와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 내 허브는 상기 외 허브의 각 길이 홈에 수용되는 구체와, 상기 외 허브와 연결되는 다른 허브에 수용되는 구체를 수용하는 리세스부를 가지는 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 길이 홈의 저부는 개구 부분이 중앙 부분보다도 얕은 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 외 허브와 상기 외 허브에 연결되는 샤프트는 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 각 구체의 직경은 상기 몸체부의 직경의 대략 1/4 ~ 1/8의 범위인 것을 특징으로 하는 조인트.
제1항에 있어서,

상기 내 허브와 상기 외 허브가 서로 탈락되는 것을 방지하는 방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조인트.