KR101115840B1 - 차량용 아웃보드측 등속조인트 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 1개의 볼을 사용하여 조향 및 동력을 전달함으로써 최대 조향각이 발생되는 경우에도 아웃터 레이스나 케이지에 응력을 집중시키지 않음으로써 파손의 위험을 최소화할 수 있으며, 등속조인트 구성부품의 수를 줄여서 제조단가를 낮출 수 있는, 차량용 아웃보드측 등속조인트에 관한 것으로서,
샤프트의 일단에 연결되어 설치되는 볼과, 상기 볼이 결합될 수 있는 홈이 형성되어 있으며 상기 볼에 결합되어 조향 및 동력을 전달하는 볼그루브와, 상기 볼그루브의 주위에 연결되어 설치되며 볼그루브의 회전동력을 전달하기 위한 다수의 인서터와, 상기 인서터의 외부에 설치되며 내주면에는 상기 인서터와 대응되는 위치에 그루브가 길이방향으로 형성되어 있는 아웃터레이스를 포함하여 이루어진다.

Description

차량용 아웃보드측 등속조인트{outboard constant velocity joint for vehicle}

이 발명은 차량용 아웃보드측 등속조인트에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 1개의 볼을 사용하여 조향 및 동력을 전달함으로써 최대 조향각이 발생되는 경우에도 아웃터 레이스나 케이지에 응력을 집중시키지 않음으로써 파손의 위험을 최소화할 수 있으며, 등속조인트 구성부품의 수를 줄여서 제조단가를 낮출 수 있는, 차량용 아웃보드측 등속조인트에 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.

상기 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이포드 타입 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 타이어측(아웃보드측)은 버필드 타입 조인트로 이루어진다.

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이고, 도 2는 일반적인 등속 조인트 외형 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 등속 조인트의 구성은, 샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)은 트라이포드 타입 조인트로 이루어지고, 샤프트(1)를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)은 버필드 타입 조인트로 이루어진다.

샤프트(1)를 중심으로 엔진측(인보드측)에 설치되어 있는 트라이포드 타입 조인트의 구성은, 엔진(도시되지 않음)의 회전동력을 전달하며 내부에 그루우브가 형성되어 있는 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 회전동력을 전달받아서 회전되는 샤프트(1)와, 상기 하우징(2)과 샤프트(1)를 연결하기 위하여 상기 샤프트(1)의 일단에 연결되어 상기 하우징(2)의 내부에 설치되며 트라이포드 타입의 트러니언이 형성되어 있는 스파이더(3)와, 상기 스파이더(3)의 트러니언의 외주면에 설치되는 니들롤러(6)와, 상기 니들롤러(6)의 외주면에 설치되는 구면롤러(5)와, 상기 구면롤러(5)의 외주면에 설치되어 상기 하우징(2)과 샤프트(1)의 마찰을 감소시키는 원통롤러(4)와, 상기 니들롤러(6) 및 구면롤러(5)의 상단에 설치되는 스트라이크 아웃트(7)와, 클립(8)과, 상기 스파이더(3)의 측단에 설치되는 리테이너링(9)과, 상기 하우징(2)에 일단이 연결되고 상기 샤프트(1)에 일단이 연결되는 부트(10)와, 상기 부트(10)를 각각 고정시키기 위한 클램핑 밴드(11, 12)를 포함하여 이루어진다.

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

그리고, 샤프트(1)의 중간에는 댐퍼(21)가 밴드(22, 23)를 이용하여 설치되며, 상기 댐퍼(21)는 몸체(212)의 내부에 질량체(211)가 설치되는 구조로 이루어진다.

상기 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, 상기 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 엔진측(인보드측)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 바퀴측(아웃보드측)에 설치되어 있는 버필드 타입 조인트에서는 볼(16)에 의해 아웃터 레이스(13)의 회전각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 된다.

이와 함께, 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.

또한, 엔진으로부터 출력되어진 토크가 트랜스미션을 거쳐 샤프트(1)를 통해 바퀴측으로 토크를 전달할 때, 고속으로 회전하는 샤프트(1)에 있어서 어느 회전 속도에서는 불균형 회전이 발생하게 되는데, 이러한 불균형 회전은 바람직하지 못한 진동을 야기시키고 구동계의 작동에 좋지 않은 영향을 미친다. 이와 같은 불균형 회전에 의한 바람직하지 못한 진동을 억제하기 위해 샤프트(1)의 중간부분에 설치된 댐퍼(2)는 샤프트(1)의 고속회전시 샤프트(1)에서 일어나는 유해한 진동 주파수로 인한 부밍 노이즈(booming noise)를 방지한다.

한편, 아웃보드측 등속 조인트인 버필드 타입 조인트를 구성하고 있는 볼(16)은 일반적으로 6개로 되어 있다.

도 3은 종래의 차량용 아웃보드측 등속조인트의 사시 구성도이다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 차량용 아웃보드측 등속조인트는, 케이지(14) 및 인너레이스(15)가 볼(16)을 고정하고 있으며, 조향에 따라 볼(16)이 아웃터레이스(13)의 내주면에 길이방향으로 형성되어 있는 그루브(131)내에서 이동되는 구조로 이루어진다.

그러나, 종래의 버필드 타입 조인트는 최대 조향각(약 46.5°)이 발생되는 경우에 볼(16)이 아웃터 레이스(13)의 끝단에 위치함으로써 응력이 집중되어 아웃터 레이스(13)가 파손될 위험이 있는 문제점이 있다.

또한, 종래의 버필드 타입 조인트는 최대 조향각(약 46.5°)이 발생된 상태에서 후진하는 경우에 볼(16)이 케이지(14)의 창 끝단에 응력을 발생시킴으로써 케이지(14)가 파손될 위험이 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1개의 볼을 사용하여 조향 및 동력을 전달함으로써 최대 조향각이 발생되는 경우에도 아웃터 레이스나 케이지에 응력을 집중시키지 않음으로써 파손의 위험을 최소화할 수 있는, 차량용 아웃보드측 등속조인트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 1개의 볼을 사용하여 조향 및 동력을 전달함으로써 등속조인트 구성부품의 수를 줄임으로써 제조단가를 낮출 수 있는, 차량용 아웃보드측 등속조인트를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 샤프트의 일단에 연결되어 설치되는 볼과, 상기 볼이 결합될 수 있는 홈이 형성되어 있으며 상기 볼에 결합되어 조향 및 동력을 전달하는 볼그루브와, 상기 볼그루브의 주위에 연결되어 설치되며 볼그루브의 회전동력을 전달하기 위한 다수의 인서터와, 상기 인서터의 외부에 설치되며 내주면에는 상기 인서터와 대응되는 위치에 그루브가 길이방향으로 형성되어 있는 아웃터레이스를 포함하여 이루어진다.

이 발명의 구성은, 상기 볼그루브의 홈은 볼과 결합될 수 있도록 구형으로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 인서터는 상기 아웃터레이스의 그루브를 길이방향으로 슬라이딩 이동하는 구조로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 아웃터 레이스와 샤프트의 사이에는 부트가 설치되고, 상기 부트를 고정시키기 위한 클램핑 밴드가 설치되는 구조로 이루어지면 바람직하다.

이 발명은, 1개의 볼을 사용하여 조향 및 동력을 전달함으로써 최대 조향각이 발생되는 경우에도 아웃터 레이스나 케이지에 응력을 집중시키지 않음으로써 파손의 위험을 최소화할 수 있으며, 등속조인트 구성부품의 수를 줄여서 제조단가를 낮출 수 있는, 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 등속 조인트의 단면 구성도이다.
도 2는 일반적인 등속 조인트의 외형 구성도이다.
도 3은 종래의 차량용 아웃보드측 등속조인트의 사시 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 아웃보드측 등속조인트의 사시 구성도이다.

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 발명의 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 4는 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 아웃보드측 등속조인트의 사시 구성도이다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 아웃보드측 등속조인트의 구성은, 샤프트(1)의 일단에 연결되어 설치되는 볼(34)과, 상기 볼(34)이 결합될 수 있는 홈이 형성되어 있으며 상기 볼(34)에 결합되어 조향 및 동력을 전달하는 볼그루브(33)와, 상기 볼그루브(33)의 주위에 연결되어 설치되며 볼그루브(33)의 회전동력을 전달하기 위한 다수의 인서터(32)와, 상기 인서터(32)의 외부에 설치되며 내주면에는 상기 인서터(32)와 대응되는 위치에 그루브(311)가 길이방향으로 형성되어 있는 아웃터레이스(31)를 포함하여 이루어진다.

상기 볼그루브(33)의 홈은 볼(34)과 결합될 수 있도록 구형으로 이루어진다.

상기 인서터(32)는 상기 아웃터레이스(31)의 그루브(311)를 길이방향으로 슬라이딩 이동하는 구조로 이루어진다.

상기 아웃터 레이스(31)와 샤프트(1)의 사이에는 부트(도시되지 않음)가 설치되고, 상기 부트를 고정시키기 위한 클램핑 밴드(도시되지 않음)도 설치되는 구조로 이루어진다.

상기 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 아웃보드측 등속조인트의 작용은 다음과 같다.

엔진(도시되지 않음)으로부터 발생되어 샤프트(1)로 전달된 회전동력은 볼(34)을 거쳐 볼그루브(34)로 전달되고, 이와 같이 볼그루브(34)로 전달된 회전동력은 인서터(32)를 통해 아웃터 레이스(31)로 전달됨으로써 아웃터 레이스(31)에 연결되는 바퀴(도시되지 않음)를 회전시키게 된다.

이 경우에, 볼(34)에 의해 아웃터 레이스(31)의 회전각도가 달라지게 됨으로써 차량의 변위에 따라 절각이 이루어진다.

1 : 샤프트 31 : 아웃터레이스
32 : 인서터 33 : 볼그루브
34 : 볼

Claims (4)

1. 샤프트의 일단에 연결되어 설치되는 볼과,
   상기 볼이 결합될 수 있는 홈이 형성되어 있으며 상기 볼에 결합되어 조향 및 동력을 전달하는 볼그루브와,
   상기 볼그루브의 주위에 연결되어 설치되며 볼그루브의 회전동력을 전달하기 위한 다수의 인서터와,
   상기 인서터의 외부에 설치되며 내주면에는 상기 인서터와 대응되는 위치에 그루브가 길이방향으로 형성되어 있는 아웃터레이스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 아웃보드측 등속조인트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 볼그루브의 홈은 볼과 결합될 수 있도록 구형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 아웃보드측 등속조인트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 인서터는 상기 아웃터레이스의 그루브를 길이방향으로 슬라이딩 이동하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 아웃보드측 등속조인트.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 아웃터 레이스와 샤프트의 사이에는 부트가 설치되고, 상기 부트를 고정시키기 위한 클램핑 밴드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 아웃보드측 등속조인트.

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