KR101421336B1 - 유니버설 조인트 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유니버설 조인트 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 제 1 요크; 제 2 요크; 상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크를 매개하여 연결하는 스파이더; 상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크 사이에서 상기 스파이더를 감싸는 그리스 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.

Description

유니버설 조인트 어셈블리{Universal joint assembly}
본 발명은 유니버설 조인트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유니버설 조인트 어셈블리의 스파이더를 감싸는 그리스 캡을 구비함으로써 스파이더와 요크 사이에 이물질이 유입되는 것을 차단하는 유니버설 조인트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 조향장치는 운전자가 조향휠을 원하는 방향으로 회전시키면 조향휠에 연결된 조향축이 회전하며, 조향축은 유니버설 조인트(Universal Joint)와 슬립 조인트(Slip Joint)를 통하여 랙과 피니언 기어(Rack and Pinion Gear)로 구성되는 기어 박스에 회전력을 전달한다.
이때 기어 박스는 랙과 피니언 기어에 의해 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸어 랙바(Rack Bar)로 전달하며, 랙바는 타이어의 너클(Knuckle)과 연결된 타이로드에 힘을 전달하여 자동차의 진행방향을 변경할 수 있도록 한다.
특히, 조향축과 기어박스 사이의 축은 입력축과 출력축이 동축선상으로 일치하지 않고 일정한 각으로 기울어진 구조라는 점에서 일반적인 축의 결합 방식으로는 동력을 전달할 수 없기 때문에 조향축이 일정한 각도로 변경될 수 있는 유니버설 조인트의 사용이 필수적이다.
도 1은 종래 기술에 의한 자동차 조향장치의 유니버설 조인트를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 의한 유니버설 조인트(100)는 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 회전력을 전달하는 요크 조인트(110) 및 일측에 장착된 요크 조인트(110)에서 전달되는 회전력을 타측에 장착된 요크 조인트(110)에 전달함과 동시에 축 방향으로 신축이 가능한 슬립 조인트(120)를 포함하여 구성된다.
요크 조인트(110)는 두 개의 요크(Yoke: 130)와 하나의 스파이더(140)로 구성된다. 스파이더(140)와 요크(130)의 연결 부위에는 씰(seal, 미도시)이 구비되어 이물질(먼지, 수분 등)이 침투하는 것을 방지한다.
슬립 조인트(120)는 축의 회전력을 전달하며 축 방향으로 작용하는 힘에 의해 축이 신축되는 것으로서, 중공의 형상을 가지는 외측 부재(122), 외측 부재(122)에 삽입되어 길이 방향의 힘을 흡수하는 내측 부재(124) 및 외측 부재(122)와 내측 부재(124) 사이에 구비되는 볼(150)을 포함하여 구성된다.
외측 부재(122)는 내부가 중공인 형상을 가지며, 외측 부재(122)의 내부로 환봉 형상을 가진 내측 부재(124)가 삽입되어 연결되는데, 외측 부재(122)의 내주면 양측에는 축 방향으로 길게 형성되며 볼(150)이 삽입되어 내측 부재(124)가 외측 부재(122)로부터 인입되거나 인출되는 슬립 운동시 함께 이동하도록 외측 가이드홈(160)이 형성되어 있다.
내측 부재(124)는 일측이 요크 조인트(110)와 연결되고 타측이 외측 부재(122)와 결합하여 회전력을 전달함과 동시에 외측 부재(122)의 내부로 삽입되어 축 방향으로 슬립되면서 입력축과 출력축 사이의 길이 방향의 하중을 흡수하는 부재이다.
이러한 내측 부재(124)의 외주면에는 외측 부재(122)의 외측 가이드홈(160)에 삽입되는 볼(150)이 안정적이고 원활하게 이동할 수 있도록 이와 대향되는 위치에 길이 방향으로 형성된 내측 가이드홈(170)이 구비되어 있다.
볼(150)은 외측 부재(122) 및 내측 부재(124)에 각각 형성된 외측 가이드홈(160) 및 내측 가이드홈(170)에 밀착되게 삽입되어 구름 마찰되며 슬립되는데, 내측 부재(124)가 회전하면 외측 부재(122)가 따라서 회전함으로써, 입력축의 회전력을 출력축으로 전달하게 된다.
그러나, 이러한 구성의 종래 자동차 조향장치의 유니버설 조인트(100)에서 스파이더(140)와 요크(130)의 연결 부위에 제공되는 씰(미도시)은 스파이더(140)와 요크(130)의 연결 부위에 이물질이 침투하는 것을 충분히 방지하지 못한다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 유니버설 조인트 어셈블리에 있어서, 스파이더와 요크의 연결 부위에 이물질이 침투하는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유니버설 조인트 어셈블리에 있어서, 제 1 요크; 제 2 요크; 상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크를 매개하여 연결하는 스파이더; 상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크 사이에서 상기 스파이더를 감싸는 그리스 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리를 제공한다.
또한, 상기 스파이더는, 몸체; 상기 몸체의 둘레면을 따라 서로 수직하도록 돌출형성된 암을 포함하고, 상기 그리스 캡은, 박스 형상이고, 내부에 윤활액이 채워지며, 상기 스파이더의 삽입시 상기 암이 노출되도록 둘레면을 따라 관통홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.
또한, 상기 그리스 캡의 상기 관통홀이 형성되지 않은 어느 한 면에는 상기 윤활액이 주입되는 주입구가 형성된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.
또한, 상기 몸체는 육면체 형상인 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.
또한, 상기 그리스 캡은, 일면이 개방되고 내부가 빈 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 포함하되, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체 각각에서 개방된 면을 이루는 각 모서리의 중앙에는 반원 형상의 반관통홀이 각각 형성되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체는 상기 개방된 면이 서로 마주본 상태로 결합하며, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체의 결합시, 서로 마주보는 2개의 상기 반관통홀은 하나의 상기 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.
또한, 상기 제 1 몸체 및 상기 제 2 몸체는 각각 직육면체 박스 형상인 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리가 제공된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유니버설 조인트 어셈블리에서 스파이더와 요크 사이에 이물질이 유입되는 것을 차단하는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 자동차 조향장치의 유니버설 조인트를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명의 실싱예에 따른 유니버설 조인트 어셈블리의 결합사시도;
도 3은 도 2의 유니버설 조인트 어셈블리 중 그리스 캡의 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실싱예에 따른 유니버설 조인트 어셈블리의 결합사시도이다. 도 3은 도 2의 유니버설 조인트 어셈블리 중 그리스 캡의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2와 도 3을 참고하면, 유니버설 조인트 어셈블리(200)는 제 1 요크(210), 제 2 요크(230), 스파이더(250), 그리고 그리스 캡(270)을 포함한다.
제 1 요크(210)와 제 2 요크(230)는 동일한 형상이되, 서로 90°뒤틀려 배치된다. 스파이더(250)는 제 1 요크(210)와 제 2 요크(230)를 매개하여 연결한다. 스파이더(250)는 몸체(251)와 암(253)을 포함한다.
몸체(251)는 육면체 형상으로 제공된다. 암(253)은 몸체(251)의 둘레면을 따라 서로 수직하도록 돌출형성된다. 암(253)은 원기둥 형상으로 제공된다.
그리스 캡(270)은 제 1 요크(210)와 제 2 요크(230) 사이에서 스파이더(250)를 감싸며 제 1 요크(210)와 제 2 요크(230)에 밀착된다. 그리스 캡(270)은 박스 형상이고, 내부에는 윤활액(일 예로, 그리스)이 채워지며, 스파이더(250)의 삽입시 암(253)이 노출되도록 둘레면을 따라 관통홀들이 형성된다. 그리스 캡(270)에서 관통홀이 형성되지 않은 어느 한 면에는 윤활액이 주입되는 주입구(273)가 형성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 그리스 캡(270)은 제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275)를 포함한다. 제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275)는 각각 일면이 개방되고 내부가 빈 직육면체 박스 형상으로 제공된다.
제 1 몸체(271)의 개방된 면을 이루는 각 모서리의 중앙에는 반원 형상의 반관통홀(272)이 형성된다. 제 2 몸체(275)의 개방된 면을 이루는 각 모서리의 중앙에는 반원 형상의 반관통홀(276)이 형성된다. 제 1 몸체(271)의 폐쇄면(즉, 개방된 면과 마주보는 면)에는 주입구(273)가 형성되고, 주입구(273)를 통해 윤활액(일 예로, 그리스)이 그리스 캡(270) 내부로 충진된다.
제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275)는 개방된 면이 서로 마주본 상태로 결합된다. 제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275)가 결합되었을 때, 제 1 몸체(271)의 반관통홀(272)과 제 2 몸체(275)의 반관통홀(276)은 상술한 관통홀을 형성한다.
도 2와 도 3을 참고하여, 유니버설 조인트 어셈블리의 조립과정을 설명한다.
작업자는 제 1 요크(210)와 제 2 요크(230)를 스파이더(250)로 연결한다. 이어서, 작업자는 제 1 몸체(271)를 스파이더(250)의 전방에 배치하고, 제 2 몸체(275)를 스파이더(250)의 후방에 배치한 후, 제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275) 각각의 반관통홀들(272,276)의 위치를 조절하여 스파이더(250)의 암(253)이 반관통홀들(272,276) 사이에 놓이도록 한다.
이어서, 작업자는 제 1 몸체(271)와 제 2 몸체(275)를 결합한 후, 주입구(273)를 통해 윤활유(일 예로, 그리스)를 그리스 캡(270) 내부에 충진시킨다.
이와 같이, 그리스 캡(270)으로 스파이더(250)를 감싼 후, 그 내부에 윤활유를 주입함으로써 이물질 유입 방지 및 침수 방지 기능을 강화시킬 수 있다.
한편, 상술한 그리스 캡(270)은 스파이더(250)와 요크들(210,230) 사이에 씰(미도시)이 구비된 상태에서도 장착가능하며, 이 경우 기존 씰(미도시)의 이물질 차단 기능을 보강 및 강화시킬 수 있다.
이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명의 일실시예에 의하면, 유니버설 조인트 어셈블리에 있어서, 스파이더와 요크 사이에 이물질이 유입되는 것을 차단하는 효과가 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 유니버설 조인트 110 : 요크 조인트
120 : 슬립 조인트 200 : 유니버설 조인트 어셈블리
210 : 제 1 요크 230 : 제 2 요크
250 : 스파이더 270 : 그리스 캡

Claims (6)

  1. 유니버설 조인트 어셈블리에 있어서,
    제 1 요크;
    제 2 요크;
    상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크를 매개하여 연결하는 스파이더;
    상기 제 1 요크와 상기 제 2 요크 사이에서 상기 스파이더를 감싸는 그리스 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파이더는,
    몸체;
    상기 몸체의 둘레면을 따라 서로 수직하도록 돌출형성된 암을 포함하고,
    상기 그리스 캡은,
    박스 형상이고, 내부에 윤활액이 채워지며, 상기 스파이더의 삽입시 상기 암이 노출되도록 둘레면을 따라 관통홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 그리스 캡의 상기 관통홀이 형성되지 않은 어느 한 면에는 상기 윤활액이 주입되는 주입구가 형성된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 몸체는 육면체 형상인 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그리스 캡은,
    일면이 개방되고 내부가 빈 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 포함하되,
    상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체 각각에서 개방된 면을 이루는 각 모서리의 중앙에는 반원 형상의 반관통홀이 각각 형성되고,
    상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체는 상기 개방된 면이 서로 마주본 상태로 결합하며,
    상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체의 결합시, 서로 마주보는 2개의 상기 반관통홀은 하나의 상기 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체 및 상기 제 2 몸체는 각각 직육면체 박스 형상인 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트 어셈블리.
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